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Bárðarbunga (Islande) : éruption ou pas éruption ? Personne ne sait ! // Bárðarbunga (Iceland) : will an eruption occur ? Nobody knows !

Suite à la hausse de l’activité sismique sous le Bárðarbunga, beaucoup se posent des questions sur ce qui se passera si le volcan entre en éruption. Selon les scientifiques islandais, la situation actuelle ressemble à celle qui a conduit à l’éruption dans l’Holuhraun en 2014. En effet, un essaim sismique assez long a précédé cette éruption. Le scénario pourrait être le même aujourd’hui
On se souvient qu’à l’été 2014, une série de puissants séismes a secoué le Bárðarbunga ; le plus important avait une magnitude de M5,7. Au cours des deux semaines suivantes, cette sismicité s’est déplacée lentement vers le nord-est. Puis en août, l’une des plus grandes éruptions de l’histoire islandaise a commencé, avec l’ouverture d’une fissure d’environ 1,5 km de long. Elle a émis des fontaines de lave d’une centaine de mètres de hauteur et cette lave a couvert quatre kilomètres carrés le premier jour. L’éruption a pris fin en février 2015. L’Holuhraun se trouve dans le centre de l’Islande. L’éruption ne présentait donc aucun risque pour la vie humaine, les infrastructures ou les vols. C’est un scénario possible aujourd’hui.
Le Met Office islandais indique que si le magma qui se trouves sous le Bárðarbunga émerge sous le glacier proprement dit, on peut assister à l’apparition de nuages de cendres, d’une inondation glaciaire, ou des deux. Le Met Office explique que de nombreux scénarios sont possibles.
Pour l’instant, les scientifiques surveillent la situation de près, mais personne ne sait comment elle évoluera.
Source : Iceland Review.

Éruption dans l’Holuhraun en 2014 (Crédit photo: Met Office)

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Following the increased seismic activity under Bárðarbunga, there are questions about what will happen if the volcano erupts. According to Icelandic scientists, the current situation is similar to the circumstances that led up to the 2014 Holuhraun eruption. Indeed, a fairly long earthquake swarm preceded that eruption. And this could possibly be similar to the beginning of that swarm.

One can remember that in the summer of 2014, a series of powerful earthquakes shook Bárðarbunga, the largest with a magnitude M5.7. Over the next couple weeks, those events moved slowly to the northeast. And then in August, one of the largest eruptions in Icelandic history began, as a fissure some 1.5km long opened up, sending lava plumes up to 100m in the air and covering four square kilometres in the first day. The eruption ended in February 2015. Holuhraun is in Central Iceland. As such, it posed no risk to human life, infrastructure, or flights. This is one possible scenario.

The Icelandic Met Office notes that if the magma under Bárðarbunga emerges under the glacier itself, there is also the possibility of an ash cloud eruption, glacial flooding, or both. The Met Office notes that many scenarios are possible.

As it stands now, scientists are monitoring the situation closely, but nobody knows how the siituation will evolve.

Source : Iceland Review.

Le Fogo (Îles du Cap-Vert) dix ans après la dernière éruption

Il y a dix ans, le 23 novembre 2014, le volcan Fogo entrait en éruption sur l’île éponyme dans l’archipel du Cap-Vert. L’éruption a pris fin en février 2015 ; ce fut la plus longue de l’histoire connue du volcan. Je l’ai décrite dans plusieurs notes que vous retrouverez en tapant ‘Fogo’ dans le moteur de recherche de ce blog. L’un des articles explique le contexte de l’éruption et pourquoi le village de Chã das Caldeiras est en permanence sous la menace des coulées de lave.

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2014/12/11/fogo-iles-du-cap-vert-le-contexte-de-leruption/

Un document sur le site de la chaîne France Info nous explique que, malgré les éruptions, les habitants de Chã das Caldeiras, reconstruisent leurs maisons parmi les cendres. Ils ont subi les assauts de la lave en 1951, 1995, et pendant 77 jours en 2014. Au cours de ce dernier événement, seules quatre maisons ont été épargnées et la plupart des autres ont été endommagées.

Les habitants sont pourtant revenus, et ont reconstruit le village. On y trouve des maisons, certaines traditionnelles, quelques commerces, et même l’école du village. Le document France Info raconte que « même ceux qui n’ont pas les moyens de rebâtir sont restés et cohabitent avec la lave solidifiée. »

Si elles peuvent être destructrices, les cendres volcaniques, qui conservent l’humidité, ont de nombreux avantages. Les vignes s’y étalent sur des terres fertiles, pour donner le vin de Fogo qui fait le bonheur des touristes venus visiter cette île où le sol est encore chaud au sommet du volcan. On y observe de petites panaches fumerolliens dont le volume dépend plus de la température et de l’hygrométrie de l’air que d’une éventuelle intensification de l’activité volcanique. C’est un phénomène que j’avais étudié sur l’île éolienne de Vulcano (Sicile).

Vous verrez le document France Info en cliquant sur ce lien :

https://www.francetvinfo.fr/monde/afrique/cap-vert/au-cap-vert-les-habitants-de-l-ile-de-fogo-vivent-au-milieu-des-cendres-volcaniques_6816560.html

 

L’Ile de Fogo avec Chã das Caldeiras et le Pico de Fogo  (Document AVCAN)

Menace de la lave à Hawaii : l’éruption de 2014 // Lava threat in Hawaii : the 2014 eruption

Dans le dernier épisode de la série ‘Volcano Watch’, le HVO nous rappelle qu’au cours des dernières années, la plupart des éruptions du Kilauea se sont produites dans des régions reculées et les coulées de lave n’ont pas vraiment menacé les zones habitées. Cependant, faisant exception à la règle, l’éruption de 2018 dans la Lower East Rift Zone a détruit des centaines de structures, sans toutefois tuer personne.

Avant 2018, lors de l’éruption de Pu’uO’o, qui a duré 35 ans, des coulées de lave ont provoqué des dégâts dans les Royal Gardens, à Kalapana et à Pahoa. Avant l’éruption du Pu’uO’o, il y a eu également des éruptions au niveau du village de Kapoho en 1960 et dans la Lower East Rift Zone du Kīlauea en 1955. Toutefois, les dégâts causés par ces éruptions n’ont pas eu l’ampleur de ceux provoqués par les événements de 2018.

Il y a dix ans, en 2014, un nouvel épisode éruptif s’est produit sur le flanc nord-est du Pu’uO’o. Il a été officieusement baptisé Épisode 61e, mais plus communément Coulée du 27 juin en référence à la date de début de cette éruption.

Au cours des premiers jours de l’éruption, quatre fissures ont émis des coulées avançant en chenaux, avant que l’éruption se concentre au niveau de la bouche la plus en aval, où un lac surélevé (perched pond) a commencé à se former. Le 10 juillet, la pression exercée par ce lac a entraîné le déplacement de la bouche éruptive vers la fissure en amont et la disparition du lac de lave. Le déplacement de la bouche éruptive a généré une coulée rapide qui parcourait parfois plusieurs centaines de mètres par jour.

Le 18 août, la lave est entrée dans une profonde fracture souterraine qui l’a dirigée vers le nord-est. Après environ une semaine, la lave a émergé de la fracture. La coulée ainsi produite a parcouru environ 5 km en tunnels jusqu’à environ 1,2 km de la subdivision des Kaʻohe Homesteads. La lave a émergé de ces tunnels début septembre.

Le front de coulée a avancé lentement et régulièrement au cours des premières semaines de septembre. Puis, de fin septembre à début octobre, l’avancée de la coulée de lave a commencé à fluctuer. Vers la fin du mois d’octobre, une nouvelle coulée de lave en chenal a traversé Cemetery Road à Pahoa. La lave a ensuite traversé le cimetière japonais de la localité, puis une propriété privée. Elle a détruit une structure, avant de s’arrêter à seulement 155 m de la Pahoa Village Road.

Le 14 novembre 2014, une importante émission de lave a été observée à environ 6,5 km en amont du front de coulée. La lave a rapidement progressé en bordure nord-ouest de la coulée précédente, pour finalement se diriger vers la Place du Marché de Pahoa et la Highway 130. Le front de coulée s’est arrêté le 30 décembre après s’être approché à moins de 530 m du marché. C’est la plus longue distance parcourue par la lave, mais de nombreuses sorties de lave en amont ont continué à menacer Pahoa jusqu’au début de l’année 2015. L’activité de la coulée du 27 juin a ensuite diminué et est restée encore active à environ 8 km du Pu’uO’o.

Cet épisode éruptif s’est poursuivi jusqu’au début de juin 2016, moment où l’inflation du Pu’u’ō’ō a culminé et s’est accompagnée de l’ouverture de deux nouvelles bouches sur les flancs nord-est et sud-est du cône le 24 mai.

Source : USGS/HVO.

Vue de la Coulée du 27 juin le 5 novembre 2014. Le front de coulée se trouve à environ 170 mètres des premières maisons de Pahoa, en bas à droite de la photo (Source : HVO)

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In the latest episode of the series ‘Volcano Watch’, HVO reminds us that over the past few years, most eruptions of Kilauea volcano have happened in remote regions and lava flows have not directly threatened communities. However, the 2018 lower East Rift Zone eruption destroyed hundreds of structures, without killing anybody.

Before 2018, during the 35-year eruption of Pu’uO’o, lava flows caused destruction in Royal Gardens, Kalapana, and in Pahoa. Before Pu’uO’o, there were also eruptions in Kapoho Village in 1960 and on Kīlauea’s lower East Rift Zone in 1955.

Ten years ago, in 2014, a new eruptive episode occurred on the northeast flank of the Pu’uO’o cone. It was informally named episode 61e, but more commonly referred to as the June 27 flow in reference to the start date of that eruption.

In the first few days, four fissures produced channelized flows before the eruption focused at the lowest elevation vent, where a perched pond began to form. On July 10th, pressure from the perched pond triggered the eruptive vent to shift to the next highest fissure and abandon the perched pond. The change in eruptive vent produced a fast-moving flow that traveled up to several hundred meters per day.

On August 18th, the lava entered into a deep ground crack that directed the flow further to the northeast. After about a week the lava overflowed from the crack. The flow traveled roughly 5 km underground in these cracks to within about 1.2 km of Kaʻohe Homesteads subdivision where the lava exited the final crack in early September.

The flow front advanced slow and steadily during the first few weeks of September. Then from late September to early October, the lava flow’s advance began to fluctuate. Towards the end of October, a breakout surged through a narrow drainage and crossed Cemetery Road in Pahoa. The flow continued through the Pahoa Japanese Cemetery, through private property, and destroyed one structure, stalling only 155 m from Pahoa Village Road.

A large breakout on November 14th occurred roughly 6.5 km upslope of the flow front, and rapidly advanced along the northwest margin of the previous flow, ultimately headed towards Pahoa Marketplace and Highway 130. The flow front again stalled on December 30 after advancing to within 530 m of the marketplace. That was the furthest the lava flow advanced, but numerous breakouts just upslope continued to threaten Pahoa until early 2015.

The June 27th flow then retreated upslope and stayed within about 8 km of Pu’uO’o. This episode continued until early June 2016, when inflation at Puʻuʻōʻō culminated in two new eruptive vents on the northeast and southeast flanks of the cone on May 24th.

Source : USGS / HVO.

L’onde de choc du Tavurvur : Approche scientifique // Tavurvur’s shock wave: A scientific approach

drapeau-francaisA l’issue de la diffusion de ma note sur l’éruption spectaculaire du Tavurvur en 2014 et l’apparition d’une puissante onde de choc, j’avais sollicité l’aide d’un physicien pour obtenir des explications plus précises. Voici les remarques de Philippe Thoré à qui j’adresse mes très sincères remerciements.

Elles se situent à plusieurs niveaux :

1 – Sur le phénomène « supersonique » :

L’apparition – vraiment très fugace – d’un nuage conique (de vapeur d’eau) lors du passage de l’onde de choc avec le nuage éruptif évoque vraiment le phénomène observé parfois autour d’un avion en vol supersonique :  apparition d’un cône très évasé (comme ici) dans le cas d’une vitesse peu supérieure à la célérité du son (le cône serait beaucoup plus « pointu » en cas de vitesse très élevée). Cela tend bien à confirmer que les matériaux ont été éjectés à vitesse supersonique !

2 – Sur la célérité de propagation de l’onde de choc :

– Concernant la « terminologie », on fait habituellement une distinction entre le terme « vitesse », qui désigne la rapidité de déplacement d’un objet matériel (par exemple un avion ou un projectile), et le terme « célérité », qui désigne la rapidité de déplacement d’une « perturbation », objet immatériel qui peut être par exemple la lumière, la houle, une onde de choc ou le son. Les expressions « vitesse du son » ou « vitesse de la lumière » font donc systématiquement sourciller les physiciens…

– Concernant l’expression classique « a franchi le mur du son » : on l’utilise habituellement pour exprimer qu’un objet matériel (avion, projectile) a atteint une vitesse supérieure à la célérité du son, étant entendu que l’on parle de la célérité du son dans la zone où se déplace l’objet.

– Concernant la célérité de l’onde de choc observée ici, on peut naturellement décomposer très grossièrement l’événement en deux phases : les tout premiers instants suivant la libération de la poche de gaz, où le phénomène est « extrême » (surpression énorme), et la suite de l’événement, où l’onde de choc atténuée par la dispersion spatiale a une amplitude « modérée » ; bien entendu, la transition entre les deux phases est progressive. Dans la deuxième phase, l’onde de choc se propage essentiellement sous la forme d’un son, sans déplacement significatif de l’air « traversé » : la célérité de l’onde est la même que celle du son. Dans la première phase en revanche, les lois habituelles de propagation ne sont pas applicables : tout en se propageant, l’onde de choc s’accompagne d’un déplacement significatif de matériaux (gaz divers, cendre, voire roches et débris de toutes sortes) : sa célérité propre vient se superposer partiellement à la vitesse de projection des gaz ; il n’est donc pas étonnant que la célérité « apparente » de l’onde de choc soit légèrement plus élevée que celle du son.

Néanmoins, l’onde de choc n’étant pas « matérielle », on ne peut pas dire qu’elle a « franchi le mur du son », elle a simplement été momentanément plus rapide que le son « ordinaire ».

– Concernant maintenant la vidéo, plusieurs réflexions me viennent :

 – le début de l’événement se situe entre les secondes 11 et 12 de la vidéo, du fait que la zone où se produit la libération de la poche gazeuse est sous la ligne d’horizon, à l’intérieur du cratère et donc invisible ; corroborant ce fait, il semble bien qu’une ombre très légère apparaît quelques dixièmes de seconde avant la montée bien visible du nuage éruptif, ce qui allonge le temps de propagation à prendre en compte : la durée réelle de propagation serait alors nettement au-dessus des 13 secondes, tout en restant inférieure à 14 secondes ;

– la célérité du son doit être très proche des 350 m/s, voire les dépasser, si l’air est proche de la saturation en vapeur d’eau (ce qui manifestement le cas ici) et si sa température approche les 30 °C ; or, avec 350 m/s, on obtient un peu moins de 14,3 secondes.

– l’écart entre le temps théorique et le temps réel est donc très inférieur aux 2 secondes, voire légèrement inférieur à une seconde ; en prenant un exemple, s’il y avait une seconde d’écart par rapport au temps de référence de l’ordre de 14 secondes, cela correspondrait à une erreur de l’ordre de 7 % ; …et une erreur de 7 % sur la distance de 5 km ne donne que 350 mètres d’erreur sur cette distance, ce qui ne me paraît pas vraiment significatif.

Il serait donc très difficile de s’appuyer sur l’aspect « sonore » du phénomène pour confirmer le caractère supersonique de l’éjection des matériaux !

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drapeau-anglaisAfter releasing my post on the dramatic eruption of Tavurvur in 2014 and the appearance of a powerful shock wave, I solicited the help of a physicist to obtain more precise explanations. Here are the remarks of Philippe Thoré to whom I extend my sincere thanks.
They include several levels:

1 – On the « supersonic » phenomenon:
The very fleeting apparition of a conical cloud (of water vapour) during the passage of the shock wave with the eruptive cloud evokes the phenomenon observed sometimes around a plane in supersonic flight: apparition of a cone in the case of a speed slightly greater than the speed of the sound (the cone would be much « sharper » in case of very high speed). This tends to confirm that the materials have been ejected at supersonic speed!

2 – On the propagation velocity of the shock wave:
– As far as the « terminology » is concerned, a distinction is usually made between the term « speed », which refers to the speed of movement of a physical object (eg an aircraft or a projectile), and the term « velocity »which refers to the speed of movement of a « perturbation », an immaterial object which may be, for example, light, swell, shock wave or sound. The expressions « speed of sound » or « speed of light » are therefore not appreciated by physicists …

– Concerning the classic expression « has crossed the sound barrier »: it is usually used to express that a material object (plane, projectile) has reached a speed superior to the velocity of sound, i.e. the velocity of sound in the area where the object is moving.

– Concerning the velocity of the shock wave observed here, one can decompose the event very roughly into two phases: the very first moments following the release of the gas pocket, where the phenomenon is « extreme » (due to the huge overpressure), and the rest of the event, when the shock wave, attenuated by the spatial dispersion, has a « moderate » amplitude; Of course, the transition between the two phases is gradual. In the second phase, the shock wave propagates essentially in the form of a sound, without any significant displacement of the « crossed » air: the velocity of the wave is the same as that of the sound. In the first phase, however, the usual propagation laws are not applicable: while propagating, the shock wave is accompanied by a significant displacement of materials (various gases, ash, even rocks and debris of all kinds ): Its own velocity partially superimposes itself to the speed of projection of the gases. Thus, it is not surprising that the « apparent » velocity of the shock wave should be slightly higher than that of sound.

– Nevertheless, since the shock wave is not « material », it cannot be said that it has « crossed the sound barrier », it has simply been momentarily faster than « ordinary » sound.

– Concerning now the video, several remarks can be made:
The event begins between 11 and 12 seconds in the video, because the zone where the release of the gas pocket occurs is below the horizon, inside the crater and therefore invisible ; confirming this fact, it seems that a very slight shadow appears a few tenths of a second before the visible rise of the eruptive cloud, which lengthens the propagation time to take into account: the actual duration of the propagation would then be clearly above 13 seconds, while remaining less than 14 seconds;
– the velocity of the sound must be very close to or even exceed 350 metres per second, if the air is close to the saturation of water vapour (which obviously is the case here) and if its temperature approaches 30°C ; however, with 350 m / s, we get a little less than 14.3 seconds.

The difference between the theoretical time and the real time is thus much less than 2 seconds, or even slightly less than one second. By taking an example, if there was a second deviation from the reference time of the order of 14 seconds, this would correspond to an error of the order of 7%; … and an error of 7% over the distance of 5 km gives an error of only 350 meters on this distance, which does not seem really significant.

It would therefore be very difficult to rely on the « sonic » aspect of the phenomenon to confirm the supersonic nature of the ejection of materials!

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Avion franchissant le mur du son (Crédit photo: Wikipedia)