Hawaii: Le Kilauea Iki de nouveau accessible // Kilauea Iki again accessible

Voici un lot de consolation pour ceux qui iront à Hawaii mais ne verront pas de coulées de lave actives sur la Grande Ile. Le Parc National des Volcans d’Hawaï vient de rouvrir le sentier du Kilauea Iki (Kilauea Iki Trail) dans son intégralité. La moitié du sentier était ouverte depuis avril 2019, mais le reste de la boucle de 6,5 km était resté fermé pour effectuer des réparations

Le sentier du Kilauea Iki et de nombreuses autres zones du Parcs ont été gravement endommagés lors de l’éruption de 2018 qui a provoqué plus de 60 000 secousses sismiques au sommet du Kilauea. Grâce au soutien financier de Friends of Hawai‘i Volcanoes National Park, partenaire du parc, l’équipe d’entretien, épaulée par du personnel en provenance d’autres parcs nationaux, a réussi à réparer les portions du sentier du Kilauea Iki qui ont été endommagées, y compris celle où ont eu lieu d’importantes chutes de pierres le long de Byron Ledge.
Le Kilauea Iki Trail est l’un des sentiers les plus populaires du Parc. Il permet une randonnée sans grosses difficultés qui fait descendre à 120 mètres sous la lèvre du cratère jusqu’à son plancher. On entre alors dans un environnement unique où des nuages de vapeur sortent encore du sol. Le Kilauea Iki est tranquille ces jours-ci, mais en 1959, il hébergeait un lac de lave bouillonnant avec des fontaines de lave atteignant 600 mètres de hauteur.
Le 22 septembre 2019 marquait le premier anniversaire de la réouverture du Parc des Volcans d’Hawaii après une fermeture sans précédent de 134 jours en raison de l’éruption de 2018.
Source: National Park Service.

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Here is a consolation prize to those who go to Hawaii but can no loger see active lava on the Big Island. The Hawaii Volcanoes National Park has reopened the Kilauea Iki Trail in its entirety. About half of the trail had been open since April 2019, but the rest of the 6.5-kilometre loop remained closed for repairs until now.

The Kilauea Iki Trail and many park areas were severely damaged during the 2018 Kilauea eruption, which included more than 60,000 earthquakes at the summit. Thanks to the financial support of the park’s nonprofit partner, the Friends of Hawai‘i Volcanoes National Park, the park’s trail crew, assisted by trail crew members from other national parks, has successfully repaired the damaged sections of the Kilauea Iki Trail including areas of significant rockfall along Byron Ledge.

One of the park’s most popular trails, the Kilauea Iki Trail is a moderately-strenuous hike that drops 120 metres from the summit of the crater to the crater floor. A walk along the crater floor transports hikers to a unique environment. Kilauea Iki looks fairly tranquil these days but, in 1959 it was a seething lava lake, with lava fountains up to 600 metres high.

September 22nd marked the one-year anniversary of the Park reopening following an unprecedented 134-day closure due to the 2018 eruption.

Source: National Park Service.

Vue du cratère du Kilauea Iki (Photo: C. Grandpey)

L’éruption de 2018 du Kilauea (Hawaii) // The 2018 eruption of Kilauea (Hawaii)

En 2018, le Kilauea a connu l’éruption la plus spectaculaire des deux derniers siècles. Elle s’est déroulée au sommet du volcan et dans la Lower East Rift Zone. L’USGS vient de mettre en ligne un document retraçant l’historique des différents événements qui ont ponctué l’éruption, sans oublier les circonstances qui l’ont précédée, que ce soit dans la zone sommitale ou sur le Pu’uO’o dans l’East Rift Zone. Vous pourrez visionner le document en cliquant sur ce lien :

https://wim.usgs.gov/geonarrative/kilauea2018/

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In 2018, Kilauea experienced its largest Lower East Rift Zone eruption and summit collapse in at least 200 years. USGS has just released a geonarrative that provides a brief overview of the different eruptive events, without forgetting the circumstances that led up to the 2018 eruption, both in the summit area and on Pu’uO’o on the East Rift Zone. The document can be viewed by clicking on this link:.

https://wim.usgs.gov/geonarrative/kilauea2018/

L’effondrement du cratère du pu’uO’o juste avant la sortie de la lave dans la Lower East Rift Zone (Crédit photo: USGS / HVO)

Kilauea (Hawaii) : Dans le sillage de l’éruption de 2018…// Kilauea (Hawaii): In the wake of the 2018 eruption…

Aujourd’hui, pour la première fois depuis plus de trois décennies, le Kilauea n’est pas en éruption. Au sommet du volcan, l’activité sismique est faible et la majeure partie du Parc National fonctionne normalement. La lave ne coule plus et la pollution atmosphérique causée par le volcan – le célèbre vog – est à son niveau le plus bas depuis le début des années 1980.
Cependant, comme je l’écrivais dans une note précédente, le danger n’a pas totalement disparu de certaines zones à proximité des fissures éruptives de 2018. Bien que la lave ne coule plus, de la chaleur résiduelle et de petites quantités de gaz continuent de s’échapper des fissures au fur et à mesure que la roche encore très chaude en profondeur continue de se refroidir. Lorsque de nouvelles fissures s’ouvrent suite au refroidissement du magma, l’eau de pluie s’infiltre dans les zones de chaleur résiduelle et génère des panaches de vapeur ainsi que de petites quantités de gaz. À l’heure actuelle, les zones situées immédiatement à proximité et à l’ouest de la Highway 130 sont particulièrement affectées par cette chaleur et cette vapeur résiduelles. Ces zones de température élevée peuvent migrer tandis que se poursuivent le refroidissement et le mouvement des eaux souterraines.
Dans les zones où se forme la vapeur, à proximité et en amont des fissures désormais inactives, on enregistre des niveaux légèrement élevés de sulfure d’hydrogène (H2S) et de dioxyde de carbone (CO2). Ces gaz sont le plus souvent libérés par le magma en cours de refroidissement, mais ils sont aussi produits par la décomposition de matières organiques ou, dans le cas du CO2, par la végétation qui se consume lentement.
Ainsi, une partie du H2S et du CO2 est probablement générée par les températures plus élevées qui affectent les plantes dans la Lower East Rift Zone. Il est important de noter que les concentrations actuelles de H2S sont inférieures au seuil minimum de détection des instruments qui est de 0,5 partie par million (ppm). On peut généralement percevoir l’odeur d’œuf pourri du H2S à des concentrations beaucoup plus faibles, allant de 0,0005 à 0,3 ppm.
Sur la base du seuil olfactif, le niveau de nuisance du H2S à Hawaii a été fixé à 0,025 ppm. Les symptômes négatifs de l’exposition au H2S ne surviennent que lorsque les concentrations sont bien supérieures à ce niveau. Selon les services de santé, une exposition prolongée à 2-5 ppm de H2S peut provoquer des maux de tête, une irritation des yeux, des nausées ou des problèmes respiratoires chez certaines personnes asthmatiques. C’est plusieurs fois les concentrations actuellement mesurées près des sources de H2S dans la LERZ.
Les concentrations de dioxyde de carbone dans certaines zones de panaches de vapeur dans la LERZ sont supérieures à la concentration atmosphérique de base qui est de 412 ppm. L’air dans une salle de réunion avec beaucoup de monde peut souvent dépasser 1 000 ppm de CO2. En revanche, les concentrations maximales de CO2 mesurées dans la LERZ sont bien inférieures à ce niveau. Les services de santé ont établi une limite d’exposition au CO2 de 5 000 ppm en moyenne pour une journée de travail de 8 heures.
En se basant sur l’historique d’éruptions précédentes, les températures élevées et les panaches de vapeur devraient persister dans la LERZ pendant de nombreuses années. L’éruption de 1955 dans cette zone continue à générer des phénomènes externes depuis plus de 60 ans. Certaines sources de vapeur sont utilisées comme saunas naturels. Au début des années 1990, une température de 51°C avait été enregistrée dans une ancienne bouche éruptive de 1955, mais aucun gaz volcanique chargé de soufre tel que le H2S n’avait été détecté.
Les éruptions dans la LERZ en 1955 et 2018 montrent certains points communs, mais il est impossible de déterminer exactement où et pendant combien de temps la chaleur persistera et les émissions de vapeur se poursuivront. Quoi qu’il en soit, l’activité de surface liée à l’intrusion magmatique de 2018 va commencer son long et lent déclin.
Source: USGS / HVO.

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Today, for the first time in over three decades, Kilauea is not erupting. At the summit of the volcano, earthquake activity is low, and most of the National Park is open for business. No lava is flowing anywhere on Kilauea, and volcanic air pollution on the island is the lowest it has been since the early 1980s.

However, as I put it in a previous post, there are lingering dangers in some areas near the 2018 eruptive fissures. Although lava is no longer erupting, residual heat and small amounts of gas continue to escape from ground cracks and vents as subsurface molten rock continues to cool. As small new cracks open in response to magma cooling, groundwater infiltrates areas of remaining heat, releasing steam and small amounts of gases. Currently, areas adjacent to and west of Highway 130 are particularly impacted by this residual heat and steam. These areas of elevated temperature may migrate, as cooling and groundwater movement continue.

In steaming areas near and uprift of the now inactive fissures, slightly elevated levels of hydrogen sulfide (H2S) and carbon dioxide (CO2) gases have been detected. While these gases may be released from cooling magma, they are also generated by decaying organic matter, or, in the case of CO2, from burning or smoldering vegetation.

Thus, some portion of the H2S and CO2 is likely generated from the increased temperatures affecting plants in the area. Importantly, current H2S concentrations are below the minimum detection level of volcanic gas monitoring instruments, which is 0.5 parts per million (ppm). People can usually smell the rotten egg odour of H2S at much lower concentrations, ranging from 0.0005 to 0.3 ppm.

Based on the odour threshold, Hawaii has set a nuisance level for H2S at 0.025 ppm. However, negative symptoms of H2S exposure do not occur until concentrations are well above this level. According to the health services, prolonged exposure to 2-5 ppm H2S may cause headaches, eye irritation, nausea or breathing problems in some asthmatics. This is many times the concentrations currently measured near the LERZ thermal features.

Carbon dioxide concentrations in some LERZ steaming areas are elevated above the background atmospheric concentration of 412 ppm. While the air in a crowded meeting room can frequently exceed 1,000 ppm CO2, maximum concentrations measured in the LERZ are well below this level. Health services have established an exposure limit for CO2 of 5,000 ppm averaged over an 8-hour work day.

Based on the history of previous eruptions, elevated temperatures and steam are likely to persist in the area for many years. The 1955 LERZ eruption produced thermal features that have been active for over 60 years, some of which are used as natural saunas. Even in the early 1990s, a temperature of 51°C was measured in a 1955 vent, but no volcanic sulfur gases such as H2S were detected.

The 1955 and 2018 LERZ eruptions share some similarities, but exactly where and how long heating and steaming will continue for any area is impossible to determine. Eventually, however, lingering surface activity related to the 2018 intrusion will begin its long, slow decline.

Source : USGS / HVO.

Les bouches de vapeur [steam vents] font partie des attractions touristiques du Kilauea (Photos: C. Grandpey)

Des drones sur le Kilauea (Hawaii) pendant l’éruption de 2018 // Drones on Kilauea Volcano (Hawaii) during the 2018 eruption

Cela fait des décennies que des hélicoptères et des avions véhiculent les volcanologues du HVO, ce qui leur a permis de bonnes observations visuelles et thermiques, d’entretenir les équipement sur le terrain et d’effectuer des mesures géophysiques et géochimiques. L’éruption du Kilauea en 2018 a été l’occasion d’adopter une nouvelle technologie aéroportée – les drones, aussi appelés UAS (Unmanned Aircraft Systems en américain) – pour mieux surveiller l’évolution de l’éruption.
Auparavant, l’Université d’Hawaii à Hilo avait utilisé des drones pour cartographier la coulée de lave de Pāhoa en 2014. D’autres organismes externes ont également effectué de courtes campagnes à l’aide de drones au sommet du Kilauea et sur le Pu’uO’o avec l’autorisation du Parc National des Volcans d’Hawaii*. Toutefois, avant l’éruption de 2018, l’USGS n’avait pas utilisé de drones pour surveiller une éruption à Hawaii.
La dernière éruption du Kilauea fut donc l’occasion pour l’USGS d’utiliser des drones pour la première fois. Pendant la majeure partie de l’événement, les scientifiques équipés de drones ont travaillé 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, parfois en plusieurs équipes afin d’effectuer des mesures simultanément au sommet et sur la Lower East Rift Zone (LERZ). La fonction de base des drones lors de l’éruption de 2018 a été de fournir des images et des vidéos en continu. Cela a permis d’observer des phénomènes éruptifs inaccessibles à cause de leur dangerosité. D’un point de vue pratique, les images fournies par les drones ont également permis une meilleure connaissance de la situation et de définir les mesures à prendre en conséquence. Les drones ont permis d’identifier les secteurs où de nouvelles émissions de lave se produisaient ou étaient susceptibles de se produire. Dans un cas, un drone de l’USGS a contribué à l’évacuation d’un habitant de Puna menacé par une coulée de lave qui se rapprochait dangereusement de sa maison.
Certains drones ont été équipées de caméras thermiques. Leurs images ont été utilisées pour créer des cartes détaillées des coulées de lave. L’imagerie thermique a également été utilisée pour identifier les parties les plus chaudes et les plus actives du champ d’écoulement. Cela fut particulièrement utile lorsque les images à l’oeil nu ne permettaient pas de différencier suffisamment les coulées légèrement plus anciennes des plus récentes.
Parmi les autres applications techniques des images fournies par les drones, on notera la création de modèles numériques de hauteur de lave (DEM) et la mesure de la vitesse de la lave dans les chenaux. En utilisant des images pour déterminer la hauteur de la lave nouvellement écoulée, les nouveaux relevés DEM ont pu être comparés aux DEM précédant l’éruption pour calculer le volume de la lave émis. Au sommet du Kilauea, les DEM ont permis au HVO d’effectuer des mesures de la caldeira en phase d’effondrement et de déterminer l’ampleur de cet effondrement. Le long de la zone de rift, les vidéos réalisées au-dessus de chenaux où la lave s’écoulait rapidement ont permis de calculer la quantité et la vitesse de la lave au sortir des fissures.
Au-delà des possibilités offertes au niveau des images, l’éruption de 2018 a permis pour la première fois à l’USGS d’installer des capteurs de gaz sur des drones à Hawaii. Les fractures étaient trop dangereuses pour une approche à pied pour mesurer la chimie des gaz. En revanche, un capteur multi-gaz monté sur un drone a permis de déterminer la chimie des panaches éruptifs. De même, au sommet, en raison d’effondrements et des risques d’explosion, les mesures de gaz au sol dans la caldeira du Kilauea n’étaient pas possibles. Les mesures effectuées à l’aide de drones étaient la seule méthode fiable pour mesurer l’emplacement, la composition chimique et la quantité de gaz volcaniques émis au sommet.
Source: USGS / HVO.

* Il est bon de rappeler ici que l’utilisation de drones est formellement interdite aux touristes à l’intérieur des parcs nationaux aux Etats Unis. L’infraction à la loi entraîne une forte amende et la confiscation de l’appareil. C’est ce qui est arrivé à un visiteur de la terrasse du Jaggar Museum il ya deux ans, pour ne pas avoir tenu compte des injonctions des rangers.

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Helicopters and other aircraft have transported HVO volcanologists for decades, giving them access for visual and thermal observations, equipment maintenance, and other geophysical and geochemical measurements. The 2018 eruption of Kīiauea presented an opportunity to adopt a new airborne technology – Unmanned Aircraft Systems (UAS or drones) – to better monitor the eruption.
Previously, the University of Hawaii at Hilo used UAS to map the 2014 Pāhoa lava flow. Other external collaborators have also previously flown short campaigns at Kilauea’s summit and at Pu’uO’o with permission of Hawaiii Volcanoes National Park. But before the 2018 eruption, the USGS itself had not employed UAS to monitor an eruption in Hawaii.
In 2018, however, UAS teams were mobilized for the Kilauea eruption response. Through most of the activity, UAS crews worked 24/7, sometimes splitting into multiple teams so that measurements could be made at both the summit and Lower East Rift Zone (LERZ) simultaneously. The most basic capability of the UAS during the 2018 eruption was simple video imaging and streaming. This allowed for documentation of eruptive features that would not otherwise have been accessible for study due to hazardous conditions. In a more practical sense, UAS imaging also offered better situational awareness for the eruption response. UAS images helped identify where new lava breakouts were happening or were likely to occur. In one instance, a USGS UAS helped with the evacuation of a Puna resident as a lava flow quickly approached.
Some of the UAS were outfitted with thermal cameras, which provided images that were used to create detailed maps of the lava flows. Thermal imagery was also used to identify the hottest, most active portions of the flow field, which was particularly useful when visible images were not able to differentiate between slightly older and slightly newer flows.
More technical applications of UAS-based imaging included the creation of digital elevation models (DEMs) and measurements of lava flow speeds within channels. By using imagery to determine the height of newly emplaced lava, the new DEMs could be compared to pre-eruption DEMs to calculate the volume of lava erupted. At Kilauea’s summit, DEMs helped HVO assess the new landscape of the collapsing caldera and determine just how much collapse was occurring. Along the rift zone, videos taken above fast-flowing lava channels helped with calculations of how much and how quickly lava was erupting from the fissures.
Beyond the UAS imaging opportunities, the 2018 eruption was the first time that the USGS mounted gas sensors on UAS in Hawaii. The fissures were too dangerous to approach on foot to measure the gas chemistry, but a multi-gas sensor mounted on a UAS helped determine the chemistry of the eruptive plumes. Likewise, at the summit, with collapse events and potential explosion hazards, ground-based gas measurements within Kilauea caldera were not possible. UAS-based measurements were the only safe method for measuring the location, chemistry, and amount of volcanic gas released at the summit.
Source: USGS / HVO.

Volcanologues de l’USGS préparant un drone (Crédit photo: USGS)

Les leçons de l’éruption du Kilauea en 2018 (Hawaii) // The lessons of the 2018 Kilauea eruption (Hawaii)

Dans une note précédente, j’ai expliqué que les volcanologues du HVO étaient en train d’acquérir de nouvelles informations suite à l’analyse de l’éruption du Kilauea dans la Lower East Rift Zone (LERZ). Un nouvel article de la série Volcano Watch nous apprend que les effondrements de la zone sommitale du volcan en 2018 sont également riches d’enseignements.
Dès le début du mois d’avril 2018, le volcan a montré les signes d’un changement dans son comportement, mais les données fournies par les instruments étaient trop vagues pour prévoir ce qui allait se passer. Elles faisaient seulement état d’une augmentation de la pression dans le système magmatique entre le sommet du Kilauea et le cône du Pu’uO’o.
Le 30 avril 2018, la lave est sortie brièvement d’une fracture sur le flanc ouest du Pu’uO’o. Le magma a ensuite pris le chemin de la LERZ, laissant derrière lui un trou béant dans le cratère du Pu’uO’o qui a émis un impressionnant panache de poussière en se vidant.
Le magma qui se trouvait sous le Pu’uO’o s’est immédiatement dirigé vers la LERZ où le sol s’est légèrement soulevé, avec des séismes qui indiquaient la trajectoire suivie par la roche en fusion vers la surface.
Le 3 mai 2018, la lave a percé la surface dans les Leilani Estates, marquant le début de la plus grande éruption dans la LERZ du Kilauea depuis plus de 200 ans.
Au cours des semaines suivantes, le lac de lave qui se trouvait au sommet, dans l’Overlook Crater de l’Halema’uma’u, s’est vidangé tandis que le magma s’écoulait dans la LERZ, comme si une soupape s’était ouverte au fond de l’Overlook Crater. Aidé par la différence d’altitude de près de 900 mètres entre le sommet et la LERZ, le lac de lave s’est vidé régulièrement et le sommet de Kilauea s’est effondré en s’affaissant. Ce processus s’est accompagné d’une forte sismicité.
La vidange du lac de lave a entraîné des éboulements quasi permanents dans l’Overlook Crater vidé de son contenu. Des explosions ont généré d’impressionnantes colonnes de cendre, avec parfois des retombées de gros blocs sur le plancher de l’Halema’uma’u.
À la fin du mois de mai, les explosions au sommet du Kilauea ont été remplacées par des effondrements épisodiques. Au total, 62 événements d’effondrement ont secoué la zone sommitale en déclenchant des séismes qui ont à plusieurs reprises atteint une magnitude de M 5.3, occasionnant des dégâts au bâtiment du HVO et au Jaggar Museum. Les routes, les réseaux d’alimentation en eau et les fondations de certaines maisons dans le village de Volcano ont également été endommagés.
Un an après, les scientifiques du HVO continuent d’analyser les données de l’éruption sommitale du Kilauea. Avant 2018, les modèles indiquaient que l’activité explosive observée au sommet était provoquée par l’interaction entre les eaux souterraines et la haute température du conduit d’alimentation situé sous la caldeira du Kilauea. En revanche, les analyses de plusieurs explosions observées en 2018 laissent supposer que les gaz magmatiques sont le moteur de ces explosions.
Au lieu de s’effondrer d’un seul coup, on s’est rendu compte en 2018 que la caldeira du Kilauea pouvait s’affaisser progressivement sur de longues périodes, avec une déflation du sommet générant une forte sismicité qui constitue un risque majeur.
Les scientifiques ont également constaté que, dans certaines conditions, le sommet de Kilauea et la LERZ peuvent être reliés étroitement. Ceci est corroboré par l’équivalence approximative entre le volume de lave émis dans la LERZ et le volume du vide laissé par l’effondrement sommital ; tous deux sont de l’ordre de 1 kilomètre cube.

Une étude menée par un groupe international de scientifiques a révélé que la vitesse de propagation des ondes sismiques au sommet du Kilauea a montré des variations mesurables avant l’activité éruptive de 2018. Cette découverte représente un paramètre intéressant dans la prévision d’une future activité éruptive.
Source: USGS / HVO.

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In a previous post, I explained that US geologists at HVO are gaining new insights from the Kilauea eruption in the Lower Esat Rift Zone. A new Volcano Watch article indicates that they are also learning a lot from the volcano’s 2018 summit collapses.

As soon as early April 2018, the volcano showed signs that change was coming, but the data provided by the instruments were too elusive to predict what was to happen. They only tracked an increasingly pressurized magmatic system between Kilauea’s summit and the Pu’uO’o cone.

On April 30th, 2018, lava emerged briefly from a crack on the cone’s west flank before the remaining magma drained into the East Rift Zone.  The Pu’uO’o crater collapsed, leaving a bottomless, empty cavity.

The magma which was beneath Pu’uO’o immediately headed toward the Lower East Rift Zone (LERZ) where the ground heaved slightly in response, with earthquakes indicating the path followed by the molten rock as it pushed downrift and toward the surface.

On May 3rd, lava erupted within the Leilani Estates. It marked the beginning of the largest eruption on Kilauea’s LERZ in over 200 years.

Over the next weeks, the summit lava lake withdrew deeper into the volcano as magma emptied into the LERZ, as if a valve had been opened at the bottom of the Overlook Crater. Aided by the nearly 900 metre elevation difference between the summit and the LERZ, the lava lake steadily drained and Kilauea’s summit collapsed inward. This in turn prompted elevated seismicity.

Recession of the lava lake resulted in near-constant rockfalls into the now empty Overlook Crater  Explosions sent impressive columns of ash into the sky, sometimes littering the ground around Halema’uma’u with dense blocks of rock.

By late May, Kilauea summit explosions were replaced by episodic collapse events. All told, 62 collapse events rocked Kilauea’s summit, triggering several M 5.3 earthquakeswhich caused damage at the HVO building, the Jaggar Museum. Roads and water system and residential foundations in Volcano were also damaged.

A year later, HVO scientists continue to process data from the 2018 eruption at the summit of Kilauea. Prior to 2018, models indicated that explosive summit activity was driven by steam explosions produced by the interaction between groundwater and the hot conduit below Kilauea’s caldera. But data from several 2018 explosions suggest that magmatic gas is the primary driver.

Rather than necessarily occurring as one big drop, the Kilauea caldera collapse can proceed incrementally over long periods of time, with ground shaking during sustained, rapid summit deflation and episodic collapse posing a major hazard.

Under certain conditions, Kilauea’s summit and the LERZ can be extremely well-connected through the core of the rift zone. This is supported by the rough equivalence of the LERZ erupted volume and the summit collapse void, both on the order of 1 cubic kilometre.

A study led by an international group of scientists has found evidence that seismic velocity – the speed at which seismic waves travel – within Kīlauea’s summit showed measurable changes leading up the 2018 activity. This finding potentially offers another means to forecast eruptive activity.

Source : USGS / HVO.

Panache de cendre et de poussière émis par le Pu’uO’o lorsque le plancher du cratère s’est effondré après l’évacuation du magma vers la LERZ (Crédit photo : USGS / HVO)

Panache de cendre émis par l’Overlook Crater de l’Halema’uma’u pendant la vidange du lac de lave (Crédit photo : USGS / HVO)

Approche LIDAR de la dernière éruption du Kilauea (Hawaii) // LIDAR approach of Kilauea’s last eruption (Hawaii)

Depuis la fin de l’activité éruptive en 2018, les scientifiques du HVO ont déployé de gros efferts pour analyser la surface du sol sur le Kilauea, afin de mieux comprendre les changements provoqués par l’éruption dans le District de Puna ainsi que l’effondrement de la zone sommitale du volcan. Cela permettra d’apporter des réponses plus précises aux volumes de lave émis et au volume d’affaissement du sommet. Les nouvelles études permettront également d’effectuer des comparaisons avec les ensembles de données altimétriques numériques précédemment acquises par le LIDAR (light detection and ranging) depuis l’hélicoptère et à l’aide de drones
Les nouvelles données seront acquises par un hélicoptère qui survolera une grande partie du sommet du Kīlauea et de l’East Rift Zone à 390 mètres au-dessus du sol. L’appareil volera un peu comme une tondeuse à gazon, en avant et en arrière, dans une direction nord-est-sud-ouest. Certaines zones plus petites du Kilauea, notamment sur l’East Rift Zone et sur la zone de rift sud-ouest, ainsi que sur la caldeira sommitale, seront survolées à moins de 150 mètres de hauteur. Ces vols en hélicoptère seront effectués entre le 13 et le 30 juin 2019, si la météo le permet. L’ hélicoptère est préféré à l’avion pour procéder aux relevés car il peut voler plus lentement et acquérir des images LIDAR haute résolution. L’hélicoptère peut également voler même s’il y a une couverture nuageuse en haute altitude.
La technologie LIDAR utilisée est capable d’envoyer des centaines d’impulsions laser par seconde. Cela devrait permettre au moins 30 impulsions laser par mètre carré. Les vols à basse altitude permettront une couverture d’au moins 100 impulsions par mètre carré. La collecte d’images LIDAR haute résolution permettra de détecter et de cartographier les parties verticales du relief comme les fractures dans le sol en tout lieu, ou les fissures dans la Lower East Rift Zone et dans les parois de la caldeira sommitale du Kilauea.
La nouvelle analyse de surface obtenue grâce au LIDAR pourra être utilisée pour modéliser les secteurs où de nouvelles coulées de lave sont susceptibles de se déplacer en cas de nouvelle éruption dans la Lower East Rift Zone. Du point de vue de la gestion des risquess, il fut important de disposer de ces modèles lors des prises de décisions pendant l’éruption du Kīlauea en 2014-15 et 2018. Le modèle altimétrique sur terre nue (avec suppression numérique de toute végétation) constitue un véritable intérêt pour les géologues car il révèle des caractéristiques géologiques telles que des failles.et des fissures qui ne sont pas encore cartographiées. Malgré tout, les données LIDAR contiennent également d’autres paramètres, telles que le type de végétation et sa densité. Cela pourrait être une mine d’or pour les biologistes qui cartographient la flore du Kilauea. Outre les données LIDAR, l’hélicoptère peut collecter simultanément des images numériques à quatre bandes (rouge-vert-bleu, ou RVB, plus le proche infrarouge). Ces images multispectrales sont également utiles pour détecter les caractéristiques géologiques et classifier la végétation.
Les résultats de cette étude – un modèle altimétrique numérique accompagné d’images détaillées couvrant les zones analysées – seront rendus publics et devraient être disponibles d’ici la fin de l’année 2019.
Source: HVO.

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Since the end of 2018’s volcanic activity, HVO scientists have wanted to resurvey Kilauea Volcano’s ground surface to document changes brought about by the Puna eruption and summit collapse. Doing so will allow more accurate answers to questions about the total volumes of erupted lava and summit subsidence that occurred in the summer 2018. A new survey will also allow comparison to earlier digital elevation data sets acquired by both helicopter LIDAR (light detection and ranging) and by UAS (unmanned aerial systems) imagery.
The new data will be acquired by a helicopter flying over much of Kīlauea’s summit and East Rift Zone at an altitude of 390 metres above ground level. The aircraft will fly in a lawn-mowing pattern, back and forth in a northeast-southwest direction. A few smaller areas on Kīlauea, namely parts of the East Rift Zone and the upper Southwest Rift Zone, and the summit caldera, will be flown at a lower altitude of 150 metres. These helicopter flights are planned for the period of June 13th to 30th, 2019, weather permitting. A helicopter, rather than a fixed-wing aircraft, will be used for the survey because it can fly slower and acquire high-resolution LIDAR. The helicopter can also work even if there is high-altitude cloud cover.
The survey will use LIDAR technology capable of sending out hundreds of laser pulses per second. This should allow coverage of at least 30 laser pulses per square metre. The lower elevation flights will allow coverage of at least 100 pulses per square metre. Collecting the LIDAR with such high-resolution will allow to detect and map vertical features, from ground cracks everywhere, to fissures in the lower East Rift Zone (LERZ) and caldera walls at Kilauea’s summit.
The new LIDAR surface from this survey can be used to model where new lava flows may travel if renewed volcanic activity occurs in the LERZ. From an emergency management perspective, having these models was important during Kīlauea eruption responses in 2014-15 and 2018. The bare-earth elevation model (digitally stripped of all vegetation) is the main interest of geologists because it will reveal geological features such as faults and cracks that are not yet mapped. However, the LIDAR data will also contain other data, such as vegetation type and density. This could be a goldmine for biologists mapping flora on Kilauea. Along with LIDAR data, the helicopter will simultaneously collect four-band digital imagery (red-green-blue, or RGB, plus near-infrared). These multispectral images will also be useful to help detect geological features and classify vegetation.
The final products of this survey, a digital elevation model and detailed imagery covering surveyed areas, will be made public and should be available by late 2019.
Source: HVO.

Source: USGS / HVO

Kilauea (Hawaii): Un an après la fin de l’éruption… // One year after the end of the eruption

Comme je l’ai écrit précédemment, le 3 mai 2019 marquait le premier anniversaire de la grande éruption du Kilauea et des dégâts qu’elle a causés dans la Lower East Rift Zone, plus particulièrement dans les Leilani Estates. Un an après avoir subi les assauts de la lave et des gaz volcaniques, les victimes de la catastrophe, qui ont perdu leurs maisons et leurs fermes, éprouvent encore de grosses difficultés à retrouver une vie qui ressemble à celle d’autrefois. Plus de 700 maisons ont été détruites lors de l’éruption et la plupart des gens ne reverront jamais leurs terres.
En quatre mois, le Kilauea a déversé assez de lave pour remplir 320 000 piscines olympiques. Il a recouvert sous une épaisseur de lave atteignant parfois 24 mètres une zone plus grande que la moitié de l’île de Manhattan. La lave a noyé tous les points de repère, les rues et les quartiers. Aujourd’hui, le paysage a pris l’aspect d’un vaste chaos volcanique.
La catastrophe qui, selon les autorités, coûtera environ 800 millions de dollars, n’a pas seulement affecté les personnes et les structures qui se trouvaient sur le chemin de la lave. Des dizaines de maisons qui se trouvaient à proximité et qui ont été épargnées restent encore vides. Elles ont été rendues inaccessibles par les coulées de lave et ont souvent été endommagées par les débris en suspension dans l’air. D’autres se trouvaient sous le vent de fractures qui émettaient en permanence des gaz toxiques. En mai 2019, les gens commencent tout juste à reprendre goût à la vie ou à constater les dégâts.
Les journaux hawaïens donnent d’innombrables descriptions de l’état d’esprit des personnes qui ont tout, ou presque tout, perdu pendant l’éruption.

Nous avons l’exemple d’une famille qui possédait plusieurs hectares de terre en aval de l’éruption. Ils avaient une grande maison, ainsi que des serres et des pâturages. Le mari cultivait différents types de fruits exotiques, avec un jardin d’ananas, des moutons, des poules, des canards, des lapins et des cobayes. Le 4 mai 2018, au lendemain du début de l’éruption, son épouse est partie lorsqu’un séisme de M 6,9 a violemment secoué leur maison. La lave s’écoulait à partir de nouvelles fractures dans les Leilani Estates voisins et des gaz toxiques envahissaient l’air. Le mari est resté pour s’occuper des animaux. Il espérait que toute la famille pourrait bientôt revenir. Malgré la menace de la lave, il a continué son travail en se disant prêt à mourir. Il a finalement quitté la maison la veille du jour où une coulée de lave est arrivée et a coupé la maison en deux. La roche en fusion a presque tout détruit, y compris la maison et les dépendances, sauf un petit poulailler qu’il avait construit. La lave a cessé de couler la première semaine de septembre. Le mari est mort moins d’une semaine plus tard. Toutes les routes menant à la ferme sont maintenant coupées ; on peut y accéder uniquement à pied au terme d’un parcours difficile de deux heures.

Il y a l’exemple d’un autre couple dont la maison était perchée au sommet d’une crête dans les Leilani Estates, avec une terrasse dominant d’autres maisons dans une vallée. Le coeur de l’éruption de 2018 se trouvait juste devant leur domicile. C’est là que la très active Fracture n° 8 a édifié un cône qui a émis tellement de lave que cette dernière s’est épanchée dans toute la vallée en face de leur propriété et a parcouru environ 13 kilomètres avant d’atteindre l’océan.
Le couple partageait son temps entre Big Island et le Minnesota où il possède une entreprise. Ils étaient dans le Minnesota au début de l’éruption. Ils ont donc regardé les reportages à la télévision et ils ont pu voir la lave s’écouler près de leur maison à Hawaii. Un ami les a appelés un jour pour leur dire que la lave se dirigeait droit vers leur maison. Elle s’est arrêtée à environ 6 mètres de la structure qui est maintenant la dernière dans la rue. Des débris émis par l’éruption toute proche ont pénétré dans la maison et causé d’importants dégâts. Une fois l’éruption terminée, le couple a commencé à remplacer le mobilier et les appareils ménagers et a repris possession de son domicile.

Une autre victime de l’éruption est un homme qui avait acheté sa maison avec quatre chambres à coucher dans les Leilani Estates en 2016. Ingénieur à la retraite, il a quitté l’Alaska pour s’installer à Hawaii et y passer sa retraite. Il avait l’intention de travailler le bois dans son atelier et de retaper de vieilles voitures. Aujourd’hui sa maison est inhabitable, même si elle a été épargnée car la lave s’est arrêtée à quelques mètres. Les gaz et les débris projetés par les épisodes éruptifs de l’autre côté de la rue ont causé d’importants dégâts. Ce n’est pourtant pas la véritable raison pour laquelle cet homme  a dû acheter une nouvelle maison tout en continuant de payer l’hypothèque de 500 000 dollars sur son habitation désormais vide. La principale raison est la mauvaise qualité de l’air. Les vents dominants poussent les gaz volcaniques vers sa maison des Leilani Estates. Elle est située dans une petite vallée où les nuages de gaz s’accumulent et pénètrent dans sa maison. Après avoir respiré ces gaz pendant 15 minutes, il a eu très mal à la tête, et l’endroit était tout à fait invivable. La maison est maintenant vide tandis que son nouveau domicile se trouve toujours sur la Grande Ile, mais un peu plus à l’écart du Kilauea.
Source: Presse hawaiienne.

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As I put it before, May 3rd, 2019 marked the first anniversary of the large Kilauea eruption and the damage it caused in the Lower East Rift Zone, and more particularly in the Leilani Estates.  A year after the volcano rained lava and gases, people who lost their homes and farms in the disaster are still struggling to return to their past lifestyle. More than 700 homes were destroyed in the historic eruption, and most people will never move back to their land.

Over four months, Kilauea spewed enough lava to fill 320,000 Olympic-sized swimming pools, burying an area more than half the size of Manhattan in up to 24 metres of now-hardened lava. The molten rock reduced landmarks, streets and neighbourhoods to a vast field of blackened boulders and volcanic shard.

But the disaster, which county officials estimate will cost about $800 million to recover from, affected more than just the people and places in the lava’s path. Dozens of nearby homes that were spared still sit empty, either cut off by surrounding flows, damaged by airborne debris or downwind of cracks that continue to spew toxic gases. In May 2019, people are just beginning to come to terms with the devastation.

The Hawaiian newspapers give innumerable descriptions of the state of minds of people who lost nearly everything in the disaster.

We are given the example of a family who lived on several acres downslope from where the eruption began. They had a large house, along with greenhouses and animal pastures. The husband harvested different types of exotic fruit and had a pineapple garden, sheep, chickens, ducks, rabbits and Guinea pigs. On May 4th, 2018, the day after the eruption started, his wife evacuated when an M 6.9 earthquake violently jolted the family’s home. Lava was pouring from new cracks in the nearby Leilani Estates and toxic gases filled the air. The husband stayed behind to care for the animals. He hoped the entire family would soon be able to return. Despite the menacing lava, he continued the work, saying he was prepared to die doing it. He finally left the day before a river of lava arrived and cut the farm in half. The molten rock eventually took nearly all the structures, including the home and all but one small chicken coop that he had built. Lava stopped flowing the first week of September. The husband died less than a week later. All roads to the family’s farm are now cut off, leaving it accessible only by a two-hour difficult hike.

There is the example of another couple whose house sat atop a ridge in Leilani Estates, their deck looking out toward friends’ homes in a valley. The epicentre of the 2018 eruption is now in their front yard. The very active Fissure 8 created a towering cone that pumped out so much lava that it filled the valley in front of their property and flowed about 13 kilometres to the ocean.

The couple split their time between the Big Island and Minnesota where they own a business. They were in Minnesota when the eruption began, so they watched news reports and videos as lava blasted from the ground near their home. A friend called one day to tell them the lava was headed directly toward their house. It stopped about 6 metres from the house which is now the last one on the street. Debris from the nearby eruption infiltrated the house and caused extensive damage, but the couple has begun to replace furniture and appliances and recently moved back in.

One last example of people who were the victims of the eruption is a man who bought his four-bedroom Leilani Estates home in 2016. A retired engineer who moved to Hawaii from Alaska, he envisioned spending his retirement working in his woodshop and fixing up old cars. Now, he says his home is a complete loss, even though it was spared when the lava stopped in the front yard. Gases and debris from a string of eruptions across the street did extensive damage to the house. But this not the first reason why he had to buy a new house while continuing to pay the $500,000 mortgage on his now-empty dream home. The main reason is the poor air quality. The prevailing winds bring the volcanic gases toward his Leilani Estates house, which sits in a small valley where the fumes accumulate and build up in his home. After breathing the gases for 15 minutes, he got a bad headache making the place unlivable. The house now remains vacant while his new Big Island home is located a little farther from Kilauea volcano.

Source: Hawaiian newspapers.

D’impressionnantes fontaines de lave ont jailli de la Fracture n° 8 pendant l’éruption de 2018 (Crédit photo: USGS / HVO)