Une caldeira géante au coeur des Aléoutiennes (Alaska)? // A huge caldera at the heart of the Aleutians (Alaska) ?

L’information a fait la une de nombreux médias. Ainsi, on peut lire sur le site web du très sérieux National Geographic un article très surprenant qui explique que «des îles de l’Alaska font peut-être partie d’un même volcan de taille imposante». Là où les scientifiques pensaient qu’il y avait plusieurs petits volcans indépendants pourrait exister un seul énorme édifice volcanique!

C’est la conclusion d’une étude qui sera présentée lors de la prochaine réunion de l’American Geophysical Union. Le nouveau volcan – si sa découverte est confirmée par des études ultérieures  – se serait formé lors d’un événement bien plus spectaculaire que l’éruption du Mont St. Helens en 1980.

Le volcan géant est délimité par un ensemble semi-circulaire d’édifices potentiellement actifs connus sous le nom d’Iles des Quatre Montagnes – Islands of the Four Mountains (IFM) – au cœur des îles Aléoutiennes. Ces îles, qui ont longtemps été considérées comme des volcans indépendants, pourraient en réalité constituer une série de bouches éruptives reliées entre elles le long de la lèvre d’une caldeira volcanique beaucoup plus grande. Les six sommets en question ont pour noms Herbert, Carlisle, Cleveland, Tana, Uliaga et Kagamil. Toutefois, si cette caldeira volcanique existe, les scientifiques disent que cela ne signifie pas forcément qu’une catastrophe se produira dans le futur.

Pour arriver à leur conclusion surprenante, les chercheurs ont étudié la géologie locale. Ils ont tenté de détecter la moindre sismicité et ont effectué des analyses chimiques pour comprendre la composition des gaz s’échappant du sol. En étudiant ces données, ils ont remarqué certaines caractéristiques qui les ont conduits à penser qu’elles pourraient appartenir à une ancienne éruption de grande ampleur.

La première pièce du puzzle est la forme en demi-cercle des volcans IFM qui fait penser à une caldeira. On sait que la formation d’une caldeira peut donner naissance à un certain nombre de fractures à travers lesquelles le magma peut s’infiltrer avant d’atteindre la surface, de sorte que des groupes de bouches éruptives se rencontrent fréquemment autour ou au centre de la caldeira.

Les chercheurs en ont conclu que les volcans IFM pouvaient représenter une série de structures géologiques connectées entre elles autour d’une caldeira de 20 kilomètres de large dont le fond se situerait à des centaines de mètres sous la surface de l’Océan Pacifique.

La découverte d’ignimbrites a constitué une autre pièce du puzzle. Ces matériaux se forment lorsqu’une grande éruption dépose des couches de cendres volcaniques à haute température si épaisses que les grains se soudent pour former une roche solide.

En plus des premières pièces du puzzle, les scientifiques ont recueilli de nouveaux éléments, en particulier des anomalies gravimétriques fournies par des données satellitaires et des études bathymétriques conduites dans la région peu après la Seconde Guerre mondiale. Les cartes des fonds marins montrent plusieurs structures de dorsales courbées, ainsi qu’une dépression de plus de 120 mètres de profondeur susceptible de faire partie d’une caldeira. Si ces observations sont confirmées, cela pourrait signifier qu’un bassin sous-marin a pu se former à la suite d’une puissante éruption volcanique.

Les chercheurs admettent que «chacune de ces preuves potentielles est discutable». Cependant, à mesure qu’elles s’accumulent, l’idée d’une caldeira devient de plus en plus plausible.

De nouvelles recherches seront nécessaires pour confirmer l’existence d’une telle caldeira dans les Aléoutiennes. Pour le moment, les scientifiques ne connaissent pas la taille exacte de la caldeira, et ils ne savent pas non plus si elle a été formée par une grande éruption ou plusieurs événements de moindre importance.

Source: National Geographic.

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Cette information est intéressante, mais l’hypothèse avancée par les scientifiques doit être étayée sérieusement. Une caldeira en zone de subduction avec la lèvre ornée de petits volcans comme les bougies d’un gâteau d’anniversaire? Je demande confirmation! Pour le moment, à mes yeux, ces volcans actifs font partie de l’arc de subduction de la Chaîne des Aléoutiennes. Il faudra trouver et analyser sur la terre ferme du sud-ouest de l’Alaska les restes de l’éruption qui a façonné cette caldeira. En effet, si l’explosion a effectivement eu lieu, sa puissance a été considérable et les projections ne se sont probablement pas limitées à l’océan!

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One can read on the website of the very serious National Geographic a very surprising article that explains that “Alaska islands may be part of single, massive volcano.” What scientists thought were several small, independent volcanoes might actually be a single huge volcanic edifice!.

This is the conclusion of research to be presented at the next American Geophysical Union meeting. If it proves true, the new ly discovered – if it relay exists – once erupted in an event far more dramatic than the 1980 eruption of Mount St. Helens.

The giant volcano is marked by a semi-circular cluster of potentially eruptive summits known as the Islands of the Four Mountains (IFM), among   the Aleutian Islands. These islands, which  have been long considered as independent volcanoes, might actually be a series of connected vents along the edge of a much larger volcanic caldera. The six peaks include Herbert, Carlisle, Cleveland, Tana, Uliaga, and Kagamil. Should this volcanic caldera exist, the scientists say that it does not mean a catastrophe will occur in the future.

To get to their surprising conclusion, the researchers examined the local geology. They used tried to detect the slightest seismicity and performed chemical analyses to understand the composition of gasses effusing from the ground. While studying this data, they notices some features that led them to think they might belong to an enormous and ancient eruption.

The first piece of the puzzle was the curious half-ring shape of the closely clustered IFM volcanoes which really looked like a caldera. The formation of a caldera produces a number of fractures through which magma can then seep to the surface, so that volcanic clusters are common around their edges or centres.

As a consequence, the researchers imagined that the IFM volcanoes might represent a series of connected geologic structures around a potential 20-kilometre-wide caldera whose botto would lie hundreds metres beneath the surface of the Pacific Ocean.

Another piece of the puzzle was the discovery of ignimbrites. These materials form when a large eruption lays down hot temperature volcanic ash so thick that the grains weld together into solid rock.

Confirming the first pieces of the puzzle, the scientists collected more evidence, including gravity anomalies from satellite data and bathymetric surveys that were conducted in the area shortly after World War II. The maps of the seafloor revealed several curved ridge structures and a depression more than 120 metres deep that could be part of a caldera. If these observations are confirmed, it might mean that a potential underwater basin resulted from a powerful volcanic explosion.

The researchers admit that “any one piece of these pieces of evidence is questionable.” However, as they are getting more and more numerous, the idea of a caldera does become more and more reliable.

More research will be needed to confirm the existence of a caldera in the Aleutians. For one thing, the scientists are not sure about the size of the caldera, and they don’t know whether it was made from one large eruption or several smaller events.

Source : National Geographic.

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This is interesting information, but the hypothesis set forth by scientists needs to be seriously substantiated. A caldera in a subduction zone with its rim adorned with small volcanoes like candles on a birthday cake? I need confirmation! At the moment, to my eyes, these active volcanoes are part of the Aleutian Chain subduction arc. It will be necessary to find and analyze on the mainland of southwest Alaska the remains of the eruption that shaped this caldera. Indeed, if the explosion did indeed take place, its power was considerable and the projections were probably not limited to the ocean!

Carte de localisation des Islands of the Four Mountains (Google Maps)

Islands of the Four Mountains vues depuis l’ISS

Séisme sur le Mauna Kea (Hawaii) // Earthquake on Mauna Kea (Hawaii)

En lisant la presse hawaïenne du 14 décembre 2020, j’ai découvert un article intitulé « Un léger séisme de magnitude 4,4 secoue l’île d’Hawaï». L’événement, d’une magnitude préliminaire de M 4,4, a frappé la région de Waikoloa sur la Grande Ile dans la matinée du 14 décembre. L’USGS a indiqué que l’épicentre avait été localisé à environ 20 km au sud-est de Waimea et à 51 km à l’est-nord-est de Kailua-Kona, à une profondeur d’environ 25 km. Cela signifie que l’épicentre se trouvait sur le flanc nord-ouest du Mauna Kea (4205 m). Le séisme a été ressenti dans toute l’île et même jusqu’à Oahu. Le HVO a averti que des répliques étaient possibles et pouvaient être ressenties.

La région du Mauna Kea a une activité sismique profonde assez fréquente. Chaque année, on enregistre plus de 30 secousses généralement mineures à des profondeurs de plus de 20 km. Le flanc nord-ouest du Mauna Kea n’a connu que neuf séismes d’une magnitude supérieure à M 4,0 au cours des 60 dernières années. Les événements profonds dans la région sont très probablement provoqués par des réajustements de la croûte terrestre en raison de la lourde charge exercée par l’édifice volcanique.

La dernière éruption du Mauna Kea a eu lieu en 2460 avant notre ère.

Source: USGS / HVO.

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Reading the Hawaiian press of December 14th, 2020, I found an article entitled “mild 4.4 magnitude earthquake rattles Hawaii Island”.

The event, with a preliminary magnitude of M 4.4 struck the Waikoloa area of Hawaii Big Island in the morning of December 14th. USGS indicated that the quake was centered about 20 km southeast of Waimea and 51 km east-northeast of Kailua-Kona at a depth of about 25 km. This means the epicentre was on the northwest flank of Mauna Kea (4205 m). It was felt throughout the island and even as far as Oahu. HVO warned that aftershocks were possible and could be felt.

The region surrounding Mauna Kea volcano has persistent deep earthquake activity, with over 30 usually small earthquakes at depths greater than 20 km every year. Mauna Kea’s northwest flank has seen only nine earthquakes greater than M 4.0 in the past 60 years. Deep earthquakes in the area are most likely caused by the adjustment of the Earth’s crust due to the heavy load of Mauna Kea.

The last eruption of Mauna Kea took place in 2460 BCE.

Source: USGS / HVO.

Photo : C. Grandpey

Lien entre réchauffement climatique et catastrophes naturelles // Link between global warming and natural disasters

2020 est en passe d’être l’une des années les plus chaudes de l’histoire, laissant dans son sillage un nombre élevé de catastrophes naturelles. Les ouragans dans l’Atlantique ont été si nombreux que les climatologues n’avaient plus assez de noms pour les baptiser et ont dû recourir à l’alphabet grec! Les incendies en Californie ont brûlé près de 20 000 kilomètres carrés, un record pour cet État en matière de terres brûlées en une seule saison. Au cours des neuf premiers mois de 2020, au moins 188 personnes ont été tuées dans 16 catastrophes météorologiques qui ont coûté un milliard de dollars ou plus.

Comme je l’ai écrit ci-dessus, 2020 a été une année particulièrement chaude. Au cours de l’un des hivers les plus chauds jamais enregistrés dans l’hémisphère nord, les Grands Lacs n’ont jamais gelé ; à Moscou, les autorités russes ont dû importer de la neige pour les vacances, et la saison des incendies en Californie a commencé avec plusieurs mois d’avance. Les températures ont grimpé en flèche dans l’Arctique sibérien ; elle ont fait  fondre le pergélisol et déclenché des incendies dévastateurs. Les vagues de chaleur ont battu des records de Phoenix à Hong Kong. La Terre dans son ensemble est en passe de connaître l’année la plus chaude ou la deuxième année la plus chaude de son histoire.

Il est fort probable que les catastrophes météorologiques de cette année soient liées au changement climatique. En voici quelques preuves.

En faisant fondre les calottes glaciaires polaires, le réchauffement climatique a fait monter le niveau moyen des océans de 20 à 22 centimètres depuis le début de l’ère industrielle. Plus le niveau de base de la mer est élevé, plus le risque est élevé de voir l’eau envahir l’intérieur des terres. Selon la NOAA, les inondations observées à marée haute ont doublé aux États-Unis au cours des 20 dernières années.

La montée des eaux augmente également le risque d’inondations lors des ouragans comme on peut l’observer dans le Golfe du Bengale où le niveau de la mer augmente deux fois plus vite que la moyenne à l’échelle de la planète.

L’une des raisons pour lesquelles les tempêtes deviennent plus puissantes est qu’elles tirent leur force de l’énergie de l’océan. Lorsque l’eau se réchauffe et s’évapore, elle peut interagir avec les perturbations météorologiques pour créer une cellule tourbillonnante d’air humide ascendant, avec de très fortes précipitations et de vents violents. Plus l’eau est chaude, plus la tempête est intense. C’est ce que l’on a observé dans le sud de la France au début du mois d’octobre 2020. Comme la température de la surface de la mer augmente rapidement chaque décennie, des études montrent que la probabilité qu’une tempête tropicale devienne un ouragan de catégorie 3 ou plus augmente de 8% tous les 10 ans.

La hausse de la température de l’océan augmente aussi la probabilité de voir les ouragans s’intensifier rapidement, prenant au dépourvu les prévisionnistes et les populations. Ainsi, aux Etats-Unis en août 2020, sur la côte du Golfe du Mexique, les vents de l’ouragan Laura ont augmenté de plus de 100 km par heure dans les 24 heures juste avant que la tempête touche les terres. Elle a tué 42 personnes et causé 14 milliards de dollars de dégâts.

L’air plus chaud augmente également le degré d’humidité des ouragans. C’est une conséquence d’un phénomène physique connu sous le nom d’équation de Clausius-Clapeyron qui montre que pour chaque degré Celsius de réchauffement, l’atmosphère peut contenir 7% d’humidité en plus. Comme la relation entre la température et l’humidité n’est pas linéaire, même un faible niveau de réchauffement peut créer des tempêtes exponentiellement plus destructrices. On a pu s’en rendre compte lors de l’ouragan Harvey qui, en 2017 a laissé échapper 150 centimètres de pluie sur le sud du Texas. De nombreuses études ont montré que le changement climatique a augmenté les précipitations d’au moins 15% pendant l’ouragan, et une étude a révélé que des événements comme celui-ci sont maintenant six fois plus probables qu’ils ne l’étaient il y a quelques décennies.

Une conséquence de l’équation de Clausius-Clapeyron est qu’une atmosphère plus chaude est capable d’assécher la végétation et des sols, ouvrant la voie à de spectaculaires incendies de forêt. Une étude de 2016 a révélé que le changement climatique était responsable de plus de la moitié de l’augmentation de l’assèchement de la végétation dans les forêts de l’ouest des États-Unis au cours des 50 dernières années.

Les événements observés en 2020 confirment que l’augmentation progressive de la température peut entraîner des catastrophes naturelles exponentiellement pires. La température moyenne de notre planète a augmenté d’un peu plus de 1 degré Celsius depuis l’ère préindustrielle. Cette hausse peut semble faible mais les études montrent que le réchauffement climatique causé par l’homme a déjà multiplié par deux le nombre de forêts détruites par le feu en Occident depuis 1984.

Source: Note inspirée d’un article paru dans le Washington Post.

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2020 is about to be one of the hottest years in history, leaving in its wake a high number of natural disasters.

Hurricanes in the Atlantic have been so numerous that climatologists did not have enough names for them and had to resort to lets of the Greek alphabet! Fires in California torched nearly 20,000 square kilometres, smashing the state’s record for land burned in a single season. In the first nine months of 2020, at least 188 people have been killed in a record-tying 16 weather disasters that cost one billion dollars or more.

As I put it above, 2020 has been a hot year. During one of the Northern Hemisphere’s warmest winters on record, the Great Lakes never froze, Russian officials in Moscow had to import fake snow for the holidays, and the fire season in California began months ahead of schedule. Temperatures soared in the Siberian Arctic, melting permafrost and fuelling devastating fires. Heat waves have smashed records from Phoenix to Hong Kong. Earth overall is on track to have its first or second hottest year on record.

It is highly likely that this year’s weather disasters are linked to climate change. Here is some evidence of this.

By melting polar ice sheets, global warming has raised the global average sea level by 20 – 22 centimetres since the start of the industrial era. The higher the baseline sea level, the easier it is for a simple high tide to send water surging into communities. According to NOAA, flooding during high tides has doubled in the United States in the past 20 years. Rising waters also increase the risk of flooding during hurricanes as can be observed in the Bay of Bengal, where sea levels are rising twice as fast as the global average.

A reason why storms are getting more powerful is that they draw strength from energy in the ocean. As water warms and evaporates, it can interact with weather disturbances to create a swirling cell of rising humid air, falling rain and raging winds. The warmer the water, the more intense the resulting storm. An example of this phenomenon was observed in the south of France in early October 2020. With global sea surface temperature increasing rapidly each decade, studies show the chance of a given tropical storm becoming a hurricane that is Category 3 or greater has grown 8 percent every 10 years.

Higher ocean temperatures also make hurricanes more likely to rapidly intensify, catching forecasters and communities off guard. The U.S. Gulf Coast saw the consequences of this pattern in August, when the winds of Hurricane Laura increased more than 100 km per hour in the 24 hours just before the storm made landfall. The storm killed 42 people and caused 14 billion dollars in damage.

The warmer air also allows for wetter hurricanes. This is a consequence of a physical phenomenon known as the Clausius-Clapeyron equation which shows that for every 1 degree Celsius of warming, the atmosphere can hold 7 percent more moisture. Because the relationship between temperature and moisture is not linear, even small amounts of warming can create exponentially more destructive storms. This was especially evident during Hurricane Harvey, which in 2017 dropped 150 centimetres of rain on South Texas. Multiple studies have shown that climate change increased precipitation during the storm by at least 15 percent, and one study found that events like it are now six times more likely than they were just a few decades ago.

The flip side of the Clausius-Clapeyron equation is that a warmer atmosphere is able to suck more moisture from vegetation and soils, setting the stage for worse wildfires. A 2016 study found that climate change was responsible for more than half of the increase in fuel dryness in western U.S. forests in the past 50 years.

The events recorded in 2020 are another sign of how incremental increases in temperature can lead to exponentially worse natural disasters. The global average temperature has increased a little more than 1 degree Celsius since the pre-industrial era, a number that may seem small. However, research shows that human-caused warming has already doubled the amount of western forest burned since 1984.

Source: After an article published in The Washington Post.

L’ouragan Harvey au pic de son intensité près de la côte texane le 25 août 2017 (Source : NOAA).

Forte activité éruptive sur l’Etna (Sicile) // Strong eruptive activity on Mt Etna (Sicily)

7 heures : La webcam de L’Association Volcanologique Européenne (L.A.V.E.) montre que depuis la soirée du 13 décembre 2020 vers 22 heures, on observe une intensification de l’activité éruptive de l’Etna avec l’ouverture de deux fissures sur le flanc sud du Cratère Sud-Est. Les fissures alimentaient deux coulées de lave qui se dirigeaient vers le sud-ouest et le sud. Les fronts de coulées se sont stabilisés à une altitude d’environ 2850m. Le tremor a montré une hausse significative, en particulier au moment de l’émission de fontaines de lave, comme on peut le voir ci-dessous, avant de diminuer par la suite.  On n’observe pas de déformation significative de l’édifice volcanique. Affaire à suivre.

Source : INGV.

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11 heures : Il semble que l’activité se soit stabilisée sur l’Etna. Le tremor reste au-dessus de son niveau de base, mais a beaucoup diminué après l’épisode éruptif de la nuit dernière. Contrairement à ce que l’on a pu lire sur les réseaux sociaux, il ne s’agissait pas d’une éruption majeure, mais juste d’un événement que certains vont qualifier de «paroxysme» de l’Etna. Il a malgré tout été fort spectaculaire, avec de belles fontaines de lave de plusieurs dizaines de mètres de hauteur, et deux coulées de lave qui se sont dirigées vers le S et le SW. Leurs fronts se sont immobilisés à environ 2 850 m d’altitude.

La couleur de l’alerte aérienne est d’abord passée au Rouge, avant d’être abaissée à l’Orange.

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18 heures : Une visite sur le terrain a permis aux scientifiques de l’INGV d’évaluer la situation suite à la crise éruptive de la nuit dernière. Ils confirment la présence d’une activité strombolienne d’intensité variable à l’intérieur du Cratère SE. Par ailleurs, les deux coulées de lave émisses à partir des fractures ouvertes sur le flanc sud du cratère sont en cours de  refroidissement et plus aucune lave n’est émise. L’activité éruptive génère encore un nuage de cendre qui atteint une altitude maximale d’environ 4 km.

Au cours de la reconnaissance sur le terrain, il est apparu que des modifications morphologiques étaient intervenues sur le Cratère SE. En particulier, la partie sud-ouest du cratère a subi des effondrements qui ont déclenché trois coulées pyroclastiques pendant la crise éruptive de la nuit dernière. L’une d’elle a parcouru une distance d’environ 2 km.

Sismicité et déformation n’ont pas varié depuis les bulletins précédents diffusés par l’INGV.

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7:00 am : The LAVE webcam shows that since the evening of December 13th, 2020 at10 p.m. or so, there has been an intensification of the eruptive activity of Mt Etna with the opening of two fissures on the southern flank of the Southeast Crater. The fissures fed two lava flows that headed southwest and south. The flow fronts stabilized at an altitude of about 2850m. The tremor showed a significant increase when lava fountains were emitted, as can be seen below, before decreasing thereafter. No significant deformation of the volcanic edifice is observed. To be continued.

Source: INGV.

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11:00: It seems activity has stabilised on Mt Etna. The tremor is still above background levels but has much declined after last night’s eruptive event. Contrary to what has been suggested on social networks, it was not a major eruption, but just an event that some people would can a “paroxysm” of Mt Etna. However, it was quite dramatic, starting with nice lava fountains several tens of meters high and two lava flows that travelled towards the S and SW, with fronts that stopped at an altitude of about 2 850 m.

The Aviation Colour Code was first raised to Red, then lowered to Orange.

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6 p.m : A field visit allowed INGV scientists to assess the situation following last night’s eruptive crisis. They confirm the presence of Strombolian activity of varying intensity inside the SE Crater. In addition, the two lava flows emitted from the fissures on the southern flank of the crater are cooling and no more lava is emitted. Eruptive activity still generates an ash cloud which reaches a maximum altitude of about 4 km. During the field reconnaissance, it appeared that morphological changes occurred at the SE Crater. In particular, the southwestern part of the crater suffered collapses that triggered three pyroclastic flows during last night’s eruptive crisis. One of them travelled a distance of about 2 km. Seismicity and deformation have not changed since the previous INGV reports.

Source : INGV