Kilauea (Hawaii): Quelques réflexions sur l’éruption // A few thoughts about the eruption

Même si le HVO ne cesse de répéter qu’il faut attendre plusieurs semaines pour être certain que l’éruption est effectivement terminée, on peut raisonnablement dire que la lave ne coulera plus dans la Lower East Rift Zone (LERZ) et le District de Puna.

Débutée le 3 mai 2018, cette dernière éruption a été l’une des plus spectaculaires jamais observées au cours des dernières décennies. Aucun mort n’est à déplorer et seules deux personnes ont été blessées par des bombes volcaniques projetées par la lave. En revanche, les dégâts matériels sont considérables car plus de 700 maisons ont été détruites.

Si je devais faire le bilan de cette éruption, j’insisterais sur plusieurs points :

– Les informations ont été de grande qualité, qu’elles soient en provenance du HVO ou de la Protection Civile. Les bulletins – souvent relayés par la presse locale – étaient très complets et illustrés de nombreuses photos ou vidéos. Les autorités ont vraiment joué la transparence.

– Si les images étaient largement disponibles sur Internet, l’approche de l’éruption par les touristes et les personnes autres que les scientifiques et les membres de la Protection Civile a été une catastrophe. Ce fut vraiment « l’éruption interdite ». Il a souvent été question de la mise en place d’une ou plusieurs plateformes d’observation, mais elles n’ont jamais vu le jour. La seule solution pour les touristes était donc de mettre la main au portefeuille et d’acheter des survols en hélicoptère ou des approches des coulées par la mer. A se demander si la volonté des autorités n’était pas de faire travailler ces structures commerciales. Personnellement, je ne suis pas loin de le penser ! Vouloir mettre l’accent sur la sécurité comme le font en permanence les Américains dans les parcs nationaux et autres sites potentiellement ouverts aux touristes, c’est bien, mais il ne faut pas pousser le bouchon trop loin !

– D’un point de vue scientifique, on a eu la confirmation de notre incapacité à prévoir le déroulement d’une éruption. On sent d’ailleurs la gêne et la frustration des scientifiques locaux qui se sont faits surprendre par la fin relativement rapide de l’éruption alors qu’ils avaient misé sur un événement de longue durée.

Le démarrage de l’éruption était prévisible car il était évident que le réservoir magmatique sommital était à saturation avec des débordements des lacs de lave dans l’Halema’uma’u et le Pu’uO’o. De plus, cela faisait plusieurs mois que les tiltmètres montraient que le Kilauea traversait une longue phase d’inflation. La sortie de la lave était donc assez facile à pronostiquer, même si personne ne savait où l’événement allait avoir lieu. A aucun moment l’Observatoire n’a prévu son apparition dans les Leilani Estates. Les scientifiques n’ont pu que constater la sortie de la lave.

La suite et la fin de l’éruption ont fait l’objet de nombreux articles. Toutes les hypothèses ont été avancées, tant pour l’activité sommitale que le long de l’East Rift Zone. Comme je l’écrivais précédemment, beaucoup pensaient que l’éruption pourraient durer des mois, voire des années. D’autres s’attendaient à un regain d’activité quand la Fracture n° 8 a montré des signes de faiblesse et n’a plus envoyé la lave dans le chenal vers l’océan, mais Madame Pele a décidé de siffler la fin de la partie.

– Toujours d’un point de vue scientifique, l’éruption a montré que l’intrusion initiale dans la Lower East Rift Zone avait remobilisé une ancienne lave plus froide et plus « évoluée » que celle observée dans les lacs de lave de l’Halema’uma’u et du Pu’uO’o. La lave émise dans la LERZ au début de l’éruption dans les Leilani Estates était semblable à la première lave émise lors de l’éruption de 1955 dans la même région. Au cours des jours suivants, les analyses chimiques ont révélé une lave progressivement plus chaude et moins évoluée, jusqu’à ce qu’elle se stabilise à des températures de 1130-1140°C et débouche sur l’éruption spectaculaire de la Fracture n° 8. C’est la première fois qu’une telle évolution dans la nature de la lave a pu être observée et étudiée en direct sur le terrain.

– Autre point positif : Les scientifiques ont pu observer en direct l’affaissement simultané du cratère sommital qui accompagnait la vidange du réservoir magmatique peu profond et l’évacuation de la lave dans la Lower East Rift Zone. L’événement a été particulièrement spectaculaire, avec de gros effondrements qui ont généré une forte sismicité dans toute la zone sommitale.

– Comme je l’ai indiqué plus haut, le bilan matériel est lourd avec des centaines de structures avalées par la lave. Beaucoup se demandent pourquoi des lotissements ont été autorisés dans une zone de fractures (Rift Zone) déjà envahie par la lave dans les décennies précédentes. La réponse est facile : parce que le terrain est beaucoup moins cher qu’ailleurs sur la Grande Ile, en particulier dans le secteur de Kailua-Kona. Dans le District de Puna, on se trouve près de la mer, dans de très beaux paysages et les terrains ne coûtent pas trop cher. S’y établir est un peu jouer à la roulette russe car la lave peut surgir sans prévenir.

Si votre habitation est détruite, va se poser le problème de l’assurance et des dédommagements. Il faut savoir que les polices d’assurances liées aux risques naturels comme les séismes et les éruptions sont très, très chères aux Etats-Unis et beaucoup d’habitations ne sont pas assurées contre ces sinistres. Vous allez me dire : On peut faire jouer la garantie incendie, étant donné que la maison a flambé ! Eh bien non ! Pour que la garantie incendie soit acceptée par les assureurs, il faut que les fondations de la maison soit apparentes après le sinistre, ce qui n’est pas le cas si une coulée de lave est passée par là.

Seules des aides locales et fédérales peuvent venir en aide aux sinistrés, mais elles seront loin de couvrir le montant des dommages subis. Certains ont essayé de négocier des aides à l’amiable avec leurs compagnies d’assurances alors que d’autres préfèrent passer par des actions en justice.

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Even though HVO keeps repeating that we need to wait several weeks to be certain that the eruption is actually over, it is reasonable to say that lava will no longer flow in the Lower East Rift Zone (LERZ) and the Puna District. .
Started on May 3rd, 2018, this eruption was one of the most dramatic ever observed in recent decades. No deaths were reported and only two people were injured by volcanic bombs. However, the material damages are considerable because more than 700 houses were destroyed.
If I had to analyse this eruption, I would insist on several points:

– The information was of a high quality, whether from HVO or the Civil Defense. The reports – often relayed by the local press – were very complete and illustrated with many photos or videos. The authorities really played transparency.

– If the images were widely available on the Internet, the approach of the eruption by tourists and people other than scientists and members of the Civil Defense was a disaster. It was really « the forbidden eruption« . There has often been talk of setting up one or more observation platforms, but they have never existed. The only solution for the tourists was therefore to buy helicopter overflights or approach the eruption from the sea. One may wonder wonder if the authorities’ aim was not to bring work to these commercial structures. Personally, I’m not far from thinking it! It is a good idea to focus on safety, as Americans are always doing in national parks and other sites that are potentially open to tourists, but the safety measures are often exaggerated!

– From a scientific point of view, there was the confirmation of our inability to predict the course of an eruption. We can feel the embarrassment and frustration of local scientists who were surprised by the relatively rapid end of the eruption while they had bet on a long-term event.
The onset of the eruption was predictable as it was obvious that the shallow magma reservoir was saturated. The lava lakes in Halema’uma’u and Pu’uO’o often overflowed. In addition, the tiltmeters had shown for several months that Kilauea was going through a long period of inflation. The breakout of lava was easy enough to predict, although no one knew where it was going to take place. At no time has the Observatory anticipated its appearance in the Leilani Estates. Scientists could only observe the event.
The continuation and the end of the eruption have been the subject of many articles. All the hypotheses have been suggested, both for activity at the summit and along the East Rift Zone. As I put it earlier, many scientists thought the eruption could last for months or even years. Others were expecting a renewal of activity when Fracture # 8 showed signs of weakness and no longer sent lava in the channel to the ocean, but Madame Pele decided to blow the whistle.

– Still from a scientific point of view, the eruption has shown that the initial intrusion into the Lower East Rift Zone remobilized an older, colder and more « evolved » lava than the one observed in the Halema’uma’u and Pu’uO’olava lakes. The lava emitted in the LERZ at the beginning of the eruption in the Leilani Estates was similar to the first lava emitted during the 1955 eruption in the same region. Over the following days, the chemical analyzes revealed a progressively warmer and less evolved lava until it stabilized at temperatures of 1130-1140°C and resulted in the dramatic eruption of Fracture no. 8. This was the first time such an evolution in the nature of lava could be observed and studied live on the field.

– Another positive point was that scientists were able to observe live the simultaneous collapse of the summit crater that accompanied the emptying of the shallow magma reservoir and the evacuation of the lava in the Lower East Rift Zone. The event was particularly spectacular, with large collapses that generated strong seismicity throughout the summit area.

– As I indicated above, the material outcome is severe with hundreds of structures swallowed by lava. Many people are wondering why building houses was allowed in a Rift Zone already invaded by lava in previous decades. The answer is easy: because the land is much cheaper than elsewhere on the Big Island, especially in the ​​Kailua-Kona area. In the District of Puna, houses are near the sea, in beautiful landscapes and the land is not too expensive. However, settling there is a little Russian roulette because the lava can come out any time, without warning.
If your home is destroyed, there will be the problem of insurance and compensation. You should know that insurance policies related to natural hazards such as earthquakes and eruptions are very, very expensive in the United States and many homes are not insured against these damages. You might be inclined to use fire warranty, since the house has been burnt! You would be wrong ! For the fire insurance to be accepted by insurers, the foundations of the house must be apparent after the disaster, which is not the case if a lava flow has passed through.
Only local and federal funds can help the victims, but they will not be enough to finance the damage suffered during the eruption. Some owners have tried to negotiate out-of-court assistance with their insurance companies, while others prefer to go to court.

Crédit photo: USGS / HVO

La Grande Barrière de Corail en péril (Australie) // The Great Barrier Reef at risk (Australia)

Les scientifiques du Climate Council, un institut de recherche australien financé par des fonds publics, tirent de nouveau tiré la sonnette d’alarme au sujet de la Grande Barrière de Corail et affirment que dans les années 2030, des épisodes de blanchissement catastrophiques pourraient se produire tous les deux ans si rien n’est fait pour réduire considérablement les émissions de gaz à effet de serre.
La Grande Barrière de Corail, le plus grand système de récifs coralliens sur Terre, a été déjà mise à mal en 2016 et 2017 avec des mortalités très élevées des coraux à cause des températures océaniques extrêmes qui ont fait disparaître une grande partie des couleurs. Près du tiers des coraux de la Grande Barrière ont été détruits et les dégâts ont radicalement modifié la richesse de leurs espèces. Jusqu’à la fin du 20ème siècle, les événements de blanchissement corallien à grande échelle avaient lieu dans le monde en moyenne tous les 27 ans. Maintenant, la fréquence est passée à six ans. Si le changement climatique reste en l’état, cette fréquence continuera à s’accélérer et la Grande Barrière de Corail pourrait subir un blanchissement massif tous les deux ans d’ici 2034.
Les autorités australiennes sont inquiètes car les récifs coralliens attire de nombreux plongeurs et autres visiteurs en Australie. Cela représente environ 70 000 emplois et des milliards de dollars en revenus touristiques chaque année.

Afin de faire face à cette situation très inquiétante, le gouvernement australien a promis de lutter contre le changement climatique en général mais aussi d’étudier des mesures à plus court terme pour donner un peu de répit au plus vaste ensemble corallien du monde. En janvier 2018, Canberra a lancé un appel aux chercheurs et débloqué 2 millions de dollars australiens (1,26 million d’euros) pour financer des idées innovantes pour sauver le site.

Six projets ont été sélectionnés sur 69 propositions. Ils seront testés pour vérifier leur faisabilité.

L’un d’eux envisage d’éclaircir les nuages en y injectant des cristaux de sel marin, ce qui augmente leurs capacités réflectives. Il s’agirait d’utiliser un embout très fin pour injecter des petites gouttelettes d’eau de mer à un rythme de plusieurs milliards par seconde. L’eau se vaporisera et il restera des particules de sel qui flotteront dans l’air. On pourra ainsi augmenter le taux de lumière solaire réfléchie.

Une autre idée serait de répandre un film biodégradable ultra-fin contenant des particules réfléchissantes et qui viendrait recouvrir certains des récifs pour les protéger de la chaleur. Selon les auteurs du projet, l’avantage du film, de l’épaisseur d’une molécule, c’est que l’on peut nager à travers et il se reforme tout seul.

Parmi les autres pistes sélectionnées, on note la production massive de larves de corail grâce à l’impression 3D de surfaces pour soutenir leur croissance, ou le prélèvement et la relocalisation de larves.

Source : France Info, The New York Times.

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Scientists of the Climate Council, a publicly funded Australian research institute, have again sounded the alarm about Australia’s imperiled Great Barrier Reef, saying that by the 2030s it could see devastating mass bleachings as often as every two years unless greenhouse gas emissions are drastically reduced.

The Great Barrier Reef, the largest coral reef system on Earth, was struck in 2016 and 2017 by massive die-offs of coral — caused by extreme ocean temperatures — that erased much of its dazzling colour.  Nearly a third of the reef’s coral were killed, and the damage radically altered its mix of coral species. Until late in the 20th century, large-scale coral bleaching events around the world occurred about every 27 years, on average. Now,   the rate is once every six years. If climate change is not curtailed, that timetable will continue to speed up and the Great Barrier Reef could experience mass coral bleaching every two years by 2034.

The Australian authorities are worried because the reef brings many divers and other visitors to Australia, which relies on it for about 70,000 jobs and billions of dollars annually in tourism revenue.

To address this very worrying situation, the Australian government has pledged to tackle climate change in general, but also to look at shorter-term measures to give some relief to the world’s largest coral reef. In January 2018, Canberra appealed to researchers and released 2 million Australian dollars (1.26 million euros) to fund innovative ideas to save the site.
Six projects were selected out of 69 proposals. They will be tested to verify their feasibility.
One of them plans to thin the clouds by injecting sea salt crystals, which would increases their reflective abilities. It would involve using a very fine tube to inject small droplets of seawater at a rate of several billion per second. The water would vaporize and there would remain particles of salt that would float in the air. It would thus be possible to increase the rate of reflected sunlight.
Another idea would be to spread an ultra-thin biodegradable film containing reflective particles which would cover some of the reefs to protect them from the heat. According to the authors of the project, the advantage of the film, which has the thickness of a molecule, is that you can swim through it and it reforms itself.
Other selected projects include the massive production of coral larvae through 3D printing of surfaces to support their growth, or the harvesting and relocation of larvae.
Source: France Info, The New York Times.

Ces deux images montrant la relation entre la température de l’eau et le blanchissement des coraux le long de la Grande Barrière.

Dans l’image du haut, les tons chauds roses et jaunes indiquent les secteurs où les températures à la surface de la mer sont chaudes. Les eaux les plus chaudes sont peu profondes sur le récif près de la côte. C’est là que le blanchissement des coraux est le plus sévère en été.

L’image du bas montre les concentrations de chlorophylle, là où les concentrations élevées (en jaune) indiquent généralement une forte concentration de phytoplancton dans les eaux de surface de l’océan. Dans cette image, les points de couleur jaune vif représentent en réalité les récifs coralliens, et non le phytoplancton de surface. (Source : USGS)

Shindake (Ile de Kuchinoerabu / Japon)

L’Agence Météorologique Japonaise a relevé le niveau d’alerte de l’île de Kuchinoerabu de 2 à 4 sur une échelle de 5. L’Agence a déclaré avoir détecté une augmentation de l’activité sur le volcan Shindake qui a connu sa dernière éruption majeure en mai 2015. L’événement a obligé la population entière de l’île, qui compte environ 140 habitants, à chercher refuge sur l’île voisine de Yakushima pendant plusieurs mois. 105 habitants sont revenus vivre sur l’île volcanique.
Les autorités locales ont demandé à tous les habitants de se préparer à une évacuation en cas de nouvelle éruption violente et ont exhorté les personnes âgées vivant dans la zone à risque de 3 kilomètres à se rendre immédiatement dans un centre communautaire de l’île.
Source: JMA, médias d’information japonais.

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The Japan Meteorological Agency raised the alert level for Kuchinoerabu Island from two to four on a scale of five. The agency said it has detected an increased activity at the Shindake volcano. The volcano had the last major eruption in May 2015, forcing the island’s entire population of about 140 to seek safety on nearby Yakushima island for several months. A total of 105 residents are back on the volcanic island.
Local authorities told all residents to start preparing for an evacuation in case of another violent eruption, and urged elderly people within the 3-kilometre high-risk zone to leave immediately to a community center at a safer location on the island.
Source: JMA, Japanese news media.

Vue de l’île de Kuchinoerabu (Crédit photo: Wikipedia)

La zone de subduction de Cascadia (Etats-Unis) // The Cascadia subduction zone (United States)

Le volcanisme et la sismicité le long de la Chaîne des Cascades dans l’ouest des États-Unis sont largement déterminés par la tectonique des plaques dans la région. La zone de subduction de Cascadia, de 1 000 kilomètres de long, qui n’a pas connu de puissant séisme depuis 1700, est l’endroit où la plaque océanique Juan de Fuca plonge sous la plaque continentale nord-américaine. Cette zone de faille s’étend depuis le nord de l’île de Vancouver jusqu’au Cap Mendocino dans le nord de la Californie.
La carte ci-dessous montre la zone de subduction de Cascadia avec une zone grisée englobant les zones sur terre et en mer où les sismomètres ont été installés par des chercheurs de l’Université de l’Oregon. Les données sismiques leur ont permis d’identifier des anomalies aux deux extrémités de la zone de faille où ils pensent que certaines parties du manteau supérieur se soulèvent et modulent l’activité sismique.
Grâce à quatre années de données provenant de 268 sismomètres au fond de l’océan et de plusieurs centaines d’autres sur terre, les chercheurs ont détecté des anomalies dans le manteau supérieur en dessous des deux extrémités de la zone de subduction de Cascadia. Ces anomalies peuvent jouer un rôle dans l’emplacement, la fréquence et la force des séismes le long de la côte nord-ouest des États-Unis. L’étude a été publiée dans la revue Geophysical Research Letters.
Les anomalies, qui correspondent aux zones ayant des vitesses d’ondes sismiques plus faibles qu’ailleurs sous la ligne de faille, indiquent des parties du manteau supérieur de la Terre qui se soulèvent en raison de la fonte des roches et éventuellement sous l’effet des hautes températures. Le manteau se soulève sous la partie méridionale de la zone de déformation de Gorda , à la limite septentrionale de la faille de San Andreas, ainsi que sous la Péninsule Olympique (ou Olympic) et le sud de l’île de Vancouver. Ces régions n’ont pas le même comportement que l’ensemble de la faille. On observe trois segments qui ont des caractéristiques géologiques distinctes. Ainsi, les segments nord et sud ont un niveau de verrouillage de plaque plus élevé et une densité de tremor plus accentuée.
Le verrouillage fait référence à la force de contact entre deux plaques. Cela signifie que les plaques accumulent des contraintes qui, en se libérant, peuvent provoquer de puissants séismes. Ce verrouillage est beaucoup plus faible dans la partie centrale de la zone de Cascadia qui comprend la majeure partie de l’Oregon où de plus petits séismes peu fréquents ont tendance à se produire.
Le tremor, quant à lui, fait référence aux signaux sismiques de longue durée souvent observés dans les zones de subduction.
L’étude ne permettra probablement pas de mieux prévoir les séismes mais elle souligne la nécessité d’une surveillance sismique en temps réel sur terre et en mer, ainsi que d’analyses géodésiques telles que le GPS pour permettre de tracer les coordonnées spatiales des anomalies.
L’étude a utilisé l’imagerie profonde avec différentes formes d’ondes sismiques provenant de séismes lointains qui se déplacent à travers la Terre. Les stations sismiques au fond de l’océan, dont les données sont récupérées tous les dix mois, faisaient partie de la Cascadia Initiative financée par la National Science Foundation. L’étude a également utilisé des données plus anciennes provenant de nombreuses recherches menées sur la terre ferme dans l’ouest des États-Unis.
Source: Université de l’Oregon.

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Volcanism and seismicity along the Cascade Range in Western U.S.A. are largely determined by plate tectonics in the area. The 1,000-kilometres subduction zone, which has not experienced a powerful earthquake since 1700, is where the Juan de Fuca ocean plate dips under the North American continental plate. The fault zone stretches just offshore from northern Vancouver Island to Cape Mendocino in northern California.

The map below shows the Cascadia Subduction Zone with a shaded area encompassing the onshore and offshore areas where seismometers were located by University of Oregon researchers. Data from the seismometers helped them identify seismic anomalies at both ends of the fault where they believe pieces of the upper mantle are rising and modulating earthquake activity.

With four years of data from 268 seismometers on the ocean floor and several hundred on land, researchers have found anomalies in the upper mantle below both ends of the Cascadia Subduction Zone. They may influence the location, frequency and strength of earthquake events along the U.S. Pacific Northwest. The study was released by the journal Geophysical Research Letters.

The anomalies, which reflect regions with lower seismic wave velocities than elsewhere beneath the fault line, point to pieces of the Earth’s upper mantle that are rising because of melting rock and possibly elevated temperatures. The mantle is rising under the southern Gorda deformation zone at the north edge of the San Andreas Fault and under the Olympic Peninsula and southern Vancouver Island. These regions do not have the same behaviour as the entire fault. There are three segments that have their own distinct geological characteristics. The north and south segments have increased locking and increased tremor densities.

Locking refers to how strongly two plates stick. This means that the plates are building up stress that may lead to powerful earthquakes when it is released.  Locking is much weaker in Cascadia’s central section, which includes most of Oregon, where infrequent, smaller quakes tend to occur.

Tremor refers to long-duration seismic signals often seen at subduction zones.

The study will not help earthquake forecasting, but it points to the need for real time onshore-offshore seismic monitoring and geodetic analyses, such as from GPS to help plot spatial coordinates, of the anomalies.

The study involved deep imaging using different forms of seismic waves coming from distant earthquakes moving through the Earth. The ocean-bottom seismic stations, from which data were retrieved every 10 months, were part of the National Science Foundation-funded Cascadia Initiative. Older data from numerous onshore studies in the western United States also were included in the analysis.

Source : University of Oregon.

 Carte montrant la zone de subduction de Cascadia (Source: University of Oregon)