Lusi, encore et encore ! // Lusi, again and again !

De nombreux articles dans la presse internationale nous rappellent ces jours-ci que l’éruption de Lusi, le volcan de boue la plus destructeur au monde, est né près de la ville de Sidoarjo, sur l’île de Java (Indonésie) il y a plus de 11 ans. L’éruption continue au moment où j’écris ces lignes. Le volcan de boue est apparu le 29 mai 2006 et, au plus fort de l’éruption, il vomissait 180 000 mètres cubes de boue chaque jour, enterrant des villages entiers sous parfois 40 mètres de fange. C’est le pire événement de ce type dans l’histoire. L’éruption a causé la mort de 13 personnes et détruit les maisons de 60 000 autres. Bien que la boue coule encore plus d’une décennie plus tard, les scientifiques ne sont toujours pas d’accord sur la cause de la catastrophe. La question est de savoir si l’éruption de Lusi est due à un séisme enregistré plusieurs jours auparavant à Yogjakarta, ou si une erreur technique s’est produite lors du forage d’un puits d’exploration de gaz à proximité du site de l’éruption.

La NASA a mis en ligne des images satellites de la zone affectée avant et après l’éruption de Lusi.

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There are quite a lot of articles in the newspapers these days to remind us that the eruption of Lusi, the world’s most destructive mud volcano, was born near the town of Sidoarjo, on the island of Java, Indonesia, just over 11 years ago. To this day it has not stopped erupting. The mud volcano started on May 29th, 2006, and at its peak disgorged 180,000 cubic metres of mud every day, burying villages in mud up to 40 metres thick. The worst event of its kind in recorded history, the eruption took 13 lives and destroyed the homes of 60,000 people. Although the mud is still flowing more than a decade later, scientists are not yet agreed on its cause. The debate is whether the eruption of Lusi was due to an earthquake several days previously, or down to a catastrophic failure of a gas exploration well that was being drilled nearby at the time.

NASA has released satellite photos of the affected area before and after the eruption of Lusi.

Les couleurs sont bien sûr fausses, mais elles permettent de discerner parfaitement la zone recouverte par la boue de Lusi (Source: NASA)

Nouvelle technique de prévision volcanique // New technique of volcanic prediction

Un groupe de chercheurs de l’Institut des Sciences de la Terre (ISTerre) en France affirme être premier à pouvoir prévoir avec succès le comportement d’un volcan en utilisant l’assimilation de données, la même technique utilisée dans les prévisions météorologiques. L’assimilation de données est l’ensemble de techniques qui permettent de combiner un modèle et des observations ou données. D’un côté, le modèle est généralement représenté sous forme d’équations mathématiques ; c’est la phase de modélisation, d’un phénomène physique, biologique, chimique, ou autre, qui consiste à représenter ce phénomène à l’aide d’équations mathématiques. De l’autre, on a les données représentant une source d’information expérimentale ou observationnelle. Le but de la combinaison du modèle et des données est généralement de reconstituer l’état de l’écoulement d’un fluide géophysique, par exemple un océan, ou l’atmosphère.

Les résultats de l’étude de l’ISTerre ont été publiés dans la revue Frontiers in Earth Science.
L’objectif des scientifiques est de prévoir les éruptions des volcans actifs proches des zones habitées afin que les gens puissent évacuer rapidement et en toute sécurité. Selon un chercheur: « Viendra le jour où les prévisions volcaniques quotidiennes ou même horaires seront possibles, tout comme n’importe quel autre bulletin météo ».
Pour ce faire, l’équipe scientifique utilise des systèmes GPS et radar par satellite qui mesurent les mouvement du sol au cours de la phase d’inflation d’un volcan. En combinant ces données avec des équations mathématiques à l’aide de l’assimilation de données, les chercheurs savent qu’ils peuvent formuler des prévisions précises en temps réel.
Les outils analysent la surpression du magma, paramètre essentiel dans la prévision des éruptions volcaniques. De nombreux volcans sont situés au-dessus des chambres magmatiques. La roche fondue à l’intérieur de la chambre subit une forte pression, qui peut fracturer la roche de l’encaissant au fil du temps. Si le magma trouve son chemin vers la surface, cela aboutit à une éruption volcanique.
Au cours des tests de simulation, les chercheurs ont correctement prédit l’excès de pression conduisant à une éruption volcanique, ainsi que la forme de la chambre magmatique profonde. Selon les chercheurs, ces chambres se situent généralement à des kilomètres sous la surface de la Terre et il est pratiquement impossible de les étudier avec les méthodes existantes.
L’équipe scientifique a également commencé à tester sa méthode sur des volcans actifs, comme le Grímsvötn en Islande et l’Okmok en Alaska.
Les technologies satellitaires et les systèmes GPS ont déjà été utilisés mais les recherches ont porté sur la surveillance des volcans plutôt que sur la prévision des comportements futurs.
Source: CNN Tech.

NDLR : Avec tout le respect que j’ai pour la recherche scientifique, j’ai toujours émis des doutes sur l’utilisation de sciences exactes comme la modélisation, la simulation ou l’assimilation de données en volcanologie. Certes, elles aident à comprendre certains phénomènes. La modélisation de coulées pyroclastiques, par exemple, permet de comprendre leur déroulement. Pour le reste, on sait combien le comportement d’un volcan peut être imprévisible (Le Piton de la Fournaise en a été un bel exemple ces derniers mois !) et donc peu compatible avec des sciences exactes. Ainsi, les études du gonflement et du dégonflement du volcan de Yellowstone n’ont abouti à rien de vraiment satisfaisant au niveau de la prévision éruptive. S’agissant de la mise en oeuvre de l’étude, je ne comprends pas trop pourquoi les scientifiques ont choisi le Grimsvötn et l’Okmok qui ne font pas partie des volcans les plus actifs de la planète ; de plus, ils ne sont pas vraiment situés à proximité des zones habitées mentionnées dans l’article.

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A group of researchers from the Institut des Sciences de la Terre (ISTerre) in France claims it is the first to successfully predict the behaviour of a volcano using data assimilation, the same technique used in weather forecasting. In data assimilation, one prepares the grid data as the best possible estimate of the true initial state of a considered system by merging various measurements irregularly distributed in space and time, with a prior knowledge of the state given by a numerical model. Because it may improve forecasting or modeling and increase physical understanding of considered systems, data assimilation now plays a very important role in studies of atmospheric and oceanic problems.

The results of the study have been published in the journal Frontiers in Earth Science.

The aim is to make eruptions of active volcanoes close to cities more predictable, so people can evacuate quickly and safely. Said a researcher: « We foresee a future when daily or even hourly volcanic forecasts will be possible, just like any other weather bulletin. »

The team’s method uses GPS and radar satellite systems that measure the movement of the ground as a volcano inflates. By integrating this data with mathematical equations using data assimilation, researchers say they can give accurate real-time predictions.

The tools analyze magma overpressure, a key way to predict volcanic eruptions. Many volcanoes are located on top of magma chambers. The chamber’s molten rock undergoes great pressure, which can fracture the rock around it over time. If the magma finds its way to the surface, it results in a volcanic eruption.

During simulation tests, the researchers correctly predicted the excess pressure that drove a volcanic eruption and the shape of the deepest underground magma chamber. According to the researchers, these chambers are usually miles below the Earth’s surface and almost impossible to study with existing methods.

The team also started testing its method on real volcanoes, such as the Grímsvötn Volcano in Iceland and the Okmok Volcano in Alaska.

Geoscientists have previously used satellite and GPS technologies, but their research focused on monitoring volcanoes rather than predicting future behaviour.

Source: CNN Tech.

Editor’s note: With all due respect to scientific research, I have always expressed doubts about the use of exact sciences such as modeling, simulation or data assimilation in volcanology. Certainly, they help to understand certain phenomena. The modeling of pyroclastic flows, for example, makes it possible to understand their progress. For the rest, we know how the behaviour of a volcano can be unpredictable (Piton de la Fournaise has been a good example in recent months!). Regarding the implementation of the study, I do not understand why scientists have chosen Grimsvötn and Okmok which are not among the most active volcanoes on the planet; moreover, they are not really located near the inhabited areas mentioned in the article.

Lac dans le cratère du Cône E, à l’intérieur de la caldeira de l’Okmok (Crédit photo: AVO).

Une solution contre le réchauffement climatique: Un stupa de glace // A solution against global warming : An ice stupa

Le Ladakh – le « pays des hautes passes » – est pris en sandwich entre deux des plus hautes chaînes de montagnes du monde, l’Himalaya et le Kunlun. Les précipitations sont rares dans cette région. L’eau, indispensable à l’irrigation des terres agricoles qui constituent la principale ressource de la population locale, provient principalement de la fonte de la neige et de la glace. Cependant, le changement climatique rend cette terre encore plus sèche, laissant les agriculteurs en manque d’eau dans les mois d’avril et mai, si importants pour les plantations, juste avant que les glaciers commencent à fondre sous le soleil de l’été.
En 2014, Sonam Wangchuk, un ingénieur en mécanique de la région a décidé de s’attaquer à la crise de l’eau au Ladakh où les glaciers reculent en raison de la hausse des températures. Pour cette raison, ils laissent échapper beaucoup moins d’eau au début du printemps mais en fournissent une grande quantité avec la chaleur de l’été qui les amenuise encore davantage.
L’ingénieur avait en tête une idée simple: il voulait rééquilibrer ce déficit naturel en recueillant l’eau provenant de la fonte de la neige et de la glace au cours des mois froids (cette eau est perdue pour tout le monde) et en la stockant jusqu’au printemps, moment où les agriculteurs en ont le plus besoin. Pour ce faire, il a construit un « stupa de glace », cône de glace à deux niveaux, ainsi baptisé par référence aux monuments sacrés traditionnels que l’on rencontre dans toute l’Asie.
Le stupa de glace est édifié sans avoir besoin d’électricité ou de pompes, uniquement grâce à la physique. Tout d’abord, un tuyau est installé sous terre ; il relie un cours d’eau et l’endroit où le stupa de glace doit être implanté, généralement à côté d’un village. L’eau doit provenir d’un point plus élevé, d’une soixantaine de mètres ou plus. Comme un fluide dans un circuit maintient toujours son niveau – selon le principe des vases communicants – l’eau qui provient de 60 mètres en amont gicle à 60 mètres en l’air à la sortie du tuyau en aval, créant une fontaine. La température négative de l’air fait le reste et cristallise immédiatement les gouttelettes d’eau sous forme de glace qui tombe juste en dessous en formant un cône. Un cône est très facile à fabriquer avec de la glace, car tout écoulement sous forme de gouttes forme naturellement un cône. Les glaçons sont eux-mêmes des cônes inversés.
Un cône a des propriétés très intéressantes: il a une surface d’exposition minimale par rapport au volume d’eau qu’il contient; Cela signifie qu’il fond très lentement. Le prototype de 6 mètres de hauteur contenant 150 000 litres d’eau a duré de l’hiver jusqu’à la mi-mai, au moment précis où l’eau était nécessaire pour l’irrigation, alors que toutes les glaces environnantes avaient disparu fin mars. L’aspect révolutionnaire du stupa est qu’il fonctionne même à basse altitude et à des températures très chaudes.
Ce n’est pas la première fois que l’on essaye de créer un glacier artificiel dans la région, mais les tentatives précédentes ont eu lieu au-dessus de 4 000 mètres d’altitude en faisant geler l’eau dans de grands canaux qui exigeaient de l’ombre et beaucoup d’entretien, et étaient situés trop loin des champs pour être pratiques.
Au lieu de cela, la forme conique du stupa de glace peut résister à la lumière directe du soleil et le cône peut être édifié là même où l’eau est nécessaire. Cependant, les stupas ne sont pas sans entretien car ils ont besoin d’une intervention manuelle; Par exemple, les fontaines peuvent se bloquer lorsque l’eau gèle dans les tuyaux. En améliorant la technique, ils devraient devenir plus fiables. Des tests commenceront au Pérou cet été en profitant de l’hiver dans l’hémisphère sud.
En raison de l’infrastructure de tuyauterie requise, le coût initial du projet est relativement élevé. L’ingénieur en mécanique a estimé qu’il aurait besoin d’environ 125 000 dollars pour réaliser la première version du stupa de glace à grande échelle. Il pourrait atteindre 25 mètres de hauteur et permettre l’irrigation d’une dizaine d’hectares de cultures. Conscient que ce coût serait trop élevé pour les autorités locales, il a décidé d’avoir recours à un financement participatif par l’intermédiaire de la plateforme Indiegogo. Cette initiative a été couronnée de succès et a suscité l’intérêt des institutions locales. En fin de compte, le gouvernement du Ladhak l’a intégrée dans ses plans de développement. Le stupa de glace a également remporté un Rolex Award for Enterprise en 2016, ce qui a rapporté une somme de 100 000 francs suisses (environ 105 000 dollars).

https://youtu.be/FdVijr10DZ0

Les stupas de glace pourraient également être transformés en attractions touristiques, en y incorporant des bars à glace et des hôtels de glace. Cela reviendrait à mélanger le sacré et le profane et construire un pont entre différentes cultures.
Source: CNN.

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Ladakh- the « land of high passes » – is sandwiched between two of the world’s tallest mountain ranges, the Himalayas and the Kunlun. Rainfall is rare in the region. Water, essential for irrigating the farmlands that are the lifeblood of the local population, mostly comes from melting snow and ice. However, climate change is making this land even drier, leaving farmers without water in the crucial planting months of April and May, right before the glaciers start to melt in the summer sun.

In 2014, Sonam Wangchuk, a local mechanical engineer set out to solve the water crisis of the Ladakh. The natural glaciers are shrinking due to rising global temperatures. For that reason, they provide far less water in early spring but then release a lot in the summer heat, shrinking even more.

The engineer had a simple idea: he wanted to balance this natural deficit by collecting water from melting snow and ice in the cold months, which would normally go to waste, and store it until spring, just when farmers need it the most. He then built a two-story prototype of an « ice stupa », a cone of ice that he named after the traditional sacred monuments that are found throughout Asia.

The ice stupa is created using no power or pumps, only physics. First, a pipe is laid underground, connecting a stream of water and the location where the ice stupa is required, usually next to a village. The water must come from a higher altitude, usually around 60 meters or more. Because a fluid in a system always wants to maintain its level – according to the principle of the communicating vessels – water from 60 meters upstream will spray 60 metres into the air out of the downstream pipe, creating a fountain. The freezing air temperature does the rest, immediately crystallizing the water droplets into ice that falls right below, forming a cone. A cone is very easy to make with ice, because any dripping naturally forms a cone underneath; icicles are inverted cones.

A cone has more desirable properties: It has minimal exposed surface area for the volume of water it contains; that means it melts very slowly. The 6-metre-tall prototype containing 150,000 litres of water lasted from winter until mid-May, just when water is needed for irrigation, while all the surrounding ice on the ground had gone by the end of March. The revolutionary aspect of the ice stupa is that it works even at low altitude and in very warm temperatures.

It’s not the first type of artificial glacier in the area, but previous endeavours in this area were only attempted above 4,000 metres a.s.l. by freezing waters in large canals which required shade and a lot of maintenance, and were located too far away from the fields to be practical.

Instead, the conical shape of the ice stupa can withstand even direct sunlight and it can sit right were the water is required. However, the stupas are not maintenance-free as they need a lot of manual intervention; for instance, the fountains can freeze when the pipes ice up. It is hoped that soon, by refining the technology, they will become more reliable. Tests will start in Peru this summer, taking advantage of an extra winter in the southern hemisphere.

Because of the piping infrastructure required, the initial investment can be steep. The mechanical engineer estimated he would need around $125,000 to build his first full-scale version, which could reach 25 metres in height and provide irrigation to about 10 hectares of land. As the price would be too high for local authorities, he decided to crowdfund the project, asking people for contributions through Indiegogo, a popular crowdfunding platform. The campaign was successful and piqued the interest of the local institutions. In the end, the Ladhaki government is incorporating it its development plans. The ice stupa also won a Rolex Award for Enterprise in 2016, which carried a 100,000 Swiss Franc prize (around $105,000).

https://youtu.be/FdVijr10DZ0

The stupas might also be turned into tourist attractions, by building ice bars and ice hotels inside them. This would mean a bit like mixing the sacred and the profane and build a bridge between different cultures.

Source: CNN.

Vue du prototype du stupa de glace

(Crédit photo: Sonam Wangchuk)

Accès au Stromboli // Access to Stromboli Volcano

Une nouvelle ordonnance promulguée par le maire de Lipari vient de redéfinir les modalités d’accès au Stromboli. Selon l’ordonnance, la réglementation d’accès se justifie  car il existe toujours un risque d’explosion majeure non prévisible sur le volcan.

En conséquence, l’accès au Stromboli reste libre jusqu ‘à 400 mètres d’altitude.

Au-dessus de 400 mètres, les excursions doivent obligatoirement être effectuées avec l’accompagnement de guides alpins ou volcanologiques autorisés, avec des groupes ne dépassant pas 20 personnes.

Entre le 1er juin et le 30 septembre, les excursions devront se faire entre 17 heures et 7 heures, avec un séjour maximum de 75 minutes au-dessus de 750 mètres d’altitude.

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A new ordinance promulgated by the Mayor of Lipari has just redefined the conditions of access to Stromboli. According to the ordinance, the access regulations are justified because there is  all the time a risk of major unpredictable explosions on the volcano.
As a result, access to Stromboli remains free up to 400 metres above sea level.
Above 400 metres a.s.l., excursions must be carried out with the accompaniment of authorized Alpine or volcanological guides, with groups not exceeding 20 people.
Between June 1st and September 30th, excursions must be between 5 pm and 7 am, with a maximum stay of 75 minutes above 750 metres a.s.l.

Il est bien loin le temps où l’on pouvait bivouaquer librement dans des petits nids de pierre le long de la Sciara del Fuoco! Désolé, mais je n’ai plus envie de gâcher des souvenirs extraordinaires avec les conditions d’accès actuelles. (Photo: C. Grandpey)

 

I do regret the time when I could spend the night in nice little stone nests along the Sciara del Fuoco. Sorry, but I do not want to spoil wonderful memories with the current access conditions. (C. Grandpey)

Piton de la Fournaise : Situation le 21 juillet 2017 // Situation on July 21st 2017

L’éruption se poursuit. L’intensité du tremor est en augmentation depuis 24 heures. Cette hausse est essentiellement due à la fermeture du cône en aval de la fracture éruptive qui augmente la pression sur ses parois. Les dernières observations montrent que le cône continue son édification et se referme. Trois bouches actives sont visibles à l’intérieur. De nombreux tunnels de lave se sont formés en aval du cône. Des cassures au sein de ces tunnels laissent s’échapper de nombreuses coulées latérales de faible intensité.

Source : OVPF.

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The eruption continues. The intensity of the tremor has been increasing over the past 24 hours. This increase is mainly due to the closure of the cone downslope of the eruptive fracture, which increases the pressure on its walls. The last observations show that the cone is still being built and is closing. Three active vents can be seen inside the cone. Numerous lava tubes have been formed downslope of the cone. Collapses along these tunnels allow many small lateral flows to come out of them.
Source: OVPF.

Crédit photo: Christian Holveck

Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion): Situation stable

L’éruption débutée le 14 juillet se poursuit et semble avoir trouvé sa vitesse de croisière. En effet, l’intensité du tremor est relativement stable depuis plus de 72 heures et pratiquement équivalente à celle observée le deuxième jour d’éruption.

Source : OVPF.

Voici une nouvelle photo prise le 20 juillet. Elle confirme que la coulée qui s’échappe du cône volcanique reste bien alimentée.

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The eruption that started on July 14th continues and seems to have found its cruising speed. Indeed, the tremor intensity has been relatively stable for more than 72 hours and practically equivalent to that observed on the second day of the eruption.
Source: OVPF.
Here is a new photo taken on July 20th. It confirms that that lava flow coming out of the volcanic cone is still well fed.

Crédit photo: Christian Holveck

Le plus haut volcan du monde! // The highest volcano in the world!

Dans le cadre de la nouvelle exposition « Pompéi », avec des objets datant de l’éruption du Vésuve en 79 av. J.-C., le Musée des Sciences et de l’Industrie de l’Oregon (OMSI) à Portland prétend créer ce week-end la plus grande éruption volcanique au monde avec du bicarbonate de soude et du vinaigre.
L’expérience est classique et souvent montrée dans les écoles. Elle consiste à mélanger du vinaigre et du bicarbonate de soude (avec éventuellement un peu de liquide vaisselle), en ajoutant un colorant rouge pour faire « plus vrai » (voir lien ci-dessous). La version géante de l’éruption aura 10 mètres de haut et devrait battre le record du monde figurant dans le livre Guinness des Records avec un volcan de 9,30 mètres de hauteur confectionné avec les mêmes ingrédients. La construction du volcan a débuté le 12 juillet sur le parvis du Musée. L’éruption doit avoir lieu à 15 heures le 23 juillet, avec des animations qui commenceront dès 11 heures.
Quant à elle, l’exposition « Pompéi » se déroule du 24 juin au 22 octobre à OMSI, 1945 S.E. Water Avenue à Portland. Le prix des billets va de 10 à 26 dollars.

Source : The Oregonian.

En cliquant sur ce lien, vous trouverez la recette pour réaliser votre propre volcan à la maison!
http://www.espace-sciences.org/juniors/experiences/le-volcan-a-la-grenadine

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As part of the new “Pompei” exhibition, with historic artifacts from the eruption of Mount Vesuvius in 79 AD, the Oregon Museum of Science and Industry (OMSI) in Portland (Oregon) is aiming to create this week-end the world’s largest volcanic eruption with baking soda and vinegar.

The experiment is a classic one, often shown or made by pupils in the schools. Its super-sized version will be 10 metres tall and is expected to break the existing Guinness World Record (a volcano 9.30 metres tall made with the same ingredients.  Construction for the volcano began on July 12th in the OMSI front plaza. The eruption is scheduled for 3 p.m. on July 23rd, with activities starting at 11 a.m. leading up to the explosion.

The “Pompei”exhibition runs from June 24th to October 22nd at OMSI, 1945 S.E. Water Avenue in Portland.  Tickets are $10-$26.

Source : The Oregonian.

By clicking on this link, you will find the recipe to build your own volcano at home!

http://www.espace-sciences.org/juniors/experiences/le-volcan-a-la-grenadine

Qu’on le veuille ou non, rien ne vaut une VRAIE coulée de lave! (Photo: C. Grandpey)