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)

La sismicité pendant l’éruption du Kilauea en 2018 // Seismicity during Kilauea’s 2018 eruption

Le Centre d’alerte aux tsunamis dans le Pacifique (PTWC) a mis en ligne une vidéo en accéléré assez fantastique à l’occasion de l’anniversaire du début de la dernière éruption du Kilauea. .

https://youtu.be/Pc9hM08uscM

Cette animation commence le 1er avril 2018, un mois avant le début de l’éruption. On y voit une séquence habituelle de sismicité sur la Grande Ile d’Hawaii. L’animation se poursuit dans le temps à raison d’un jour par seconde d’animation. Les cercles indiquent l’emplacement des séismes au fur et à mesure qu’ils se produisent. La taille des cercles dépend de la magnitude des séismes tandis que les couleurs représentent leurs profondeurs. Trois jours avant le début de l’essaim sismique annonciateur du début de l’éruption, la lave de l’Overlook Crater a débordé sur le plancher de l’Halema’uma’u. Le 30 avril, l’éruption de Pu’uO’o qui durait depuis 35 ans a cessé et le cône s’est partiellement effondré. Cet événement a coïncidé avec le début d’un essaim sismique d’origine volcanique dans l’East Rift Zone du Kilauea. À partir de l’effondrement du Pu’uO’o, l’activité sismique a migré vers le nord-est le long de l’East Rift Zone, loin du Pu’uO ’o, ce qui correspondait au déplacement du magma dans cette direction. Le magma a atteint la surface sous forme de lave l’après-midi du 3 mai, avec l’apparition de coulées de lave qui ont détruit quelque 700 habitations et couvert plus de 30 kilomètres carrés, y compris Kapoho Bay. Dans cette animation, la tache orange en croissance représente ces coulées de lave.
En émergeant dans l’East Rift Zone le magma a parcouru une longue distance depuis sa source, le réservoir situé sous le sommet du Kilauea. La lave a commencé à quitter l’Overlook Crater le 2 mai, et le 15 mai le lac de lave s’était enfoncé de plusieurs dizaines de mètres. On observait alors des explosions dont certaines provoquaient des séismes de magnitude M 5.0 et envoyaient des nuages ​​de cendre à 9 000 mètres au dessus du niveau de la mer. À la fin du mois de mai cependant, les parois du cratère de Halema’uma’u’u ont commencé à s’effondrer, élargissant le cratère et faisant disparaître l’Overlook Crater, avec la fin de l’activité explosive. Non seulement le cratère de l’Halema ’uma ’u s’est effondré, mais tout le plancher de la caldeira du Kilauea s’est affaissé tandis que le magma s’évacuait du sommet pour aller alimenter l’éruption sur l’East Rift Zone. Cette déflation du sommet du volcan a généré une activité sismique encore jamais observée sur le volcan.
Afin de mieux illustrer l’activité sismique, l’animation comporte dans sa partie inférieure des graphiques montrant des statistiques. Le graphique du haut montre les magnitudes des séismes à mesure qu’ils se produisent. Le graphique du bas montre le nombre total de séismes par heure. Le 30 avril, la fréquence des séismes a atteint une centaine par jour, avec une magnitude supérieure à M 4,0. L’événement le plus significatif a été enregistré pendant l’après-midi du 4 mai, avec une magnitude de M 6,9. Il a généré de nombreuses répliques et un petit tsunami sans gravité. Ce même séisme a également repoussé le flanc du volcan Kilauea de 50 centimètres vers l’océan.
Avec l’affaissement de la caldeira du Kilauea et l’effondrement de l’Halema’uma’u, le nombre de séismes a considérablement augmenté et le 15 juin, on en recensait plus de 700 par jour. Ces séismes se sont multipliés pour culminer avec des événements de magnitude M 5,0, voire plus, tous les un à deux jours. Une pause de quelques heures intervenait, puis tout recommençait. Ce cycle s’est répété 62 fois et s’est terminé avec un dernier événement de M 5.0 le 2 août, avant de cesser complètement deux jours plus tard, avec un retour de la sismicité à un niveau normal. L’éruption dans la Lower East Rift Zone du Kilauea était terminée Source: Centre d’alerte aux tsunamis du Pacifique (PTWC).

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The Pacific Tsunami Warning Center (PTWC) released a fantastic time lapse video for the anniversary of the start of the last Kilauea eruption. .

https://youtu.be/Pc9hM08uscM

 This animation begins on April 1st, 2018, one month before the start of the eruption with the usual earthquake pattern observed at Hawaii Big Island and proceeds forward in time at a rate of one day per second of animation time. Circles indicate the locations of earthquakes as they occur, with their sizes indicating their magnitudes and their colours representing their depths. Three days before the swarm began, the lava within the “Overlook crater” inside Halema‘uma‘u overflowed. Then on April 30th, the 35-year-old Pu’uO’o eruption ceased and its cone partially collapsed. This event coincided with the start of a swarm of volcanic earthquakes on Kilauea’s East Rift Zone. Starting with that collapse, earthquake activity moved northeast along the East Rift Zone away from Pu’uO’, indicating the movement of magma below the ground in this direction. Magma reached the surface and erupted as lava on the afternoon of May 3rd, with lava flows that destroyed about 700 homes, and covered more than 30 square kilometres, including Kapoho Bay. In this animation a growing orange field represents these lava flows.

The eruption of lava from the East Rift Zone drew magma away from its reservoir under Kilauea’s summit. Lava began to drain from the “Overlook crater” on May 2nd and by May 15th, its lava lake had dropped tens of metres and was producing explosions, some of which were strong enough to register as M 5.0 earthquakes and send ash clouds to 9,000 metres above sea level. By the end of May, however, the walls of Halema‘uma‘u had begun to collapse, thus widening itself and burying its “Overlook crater” and ending the explosive activity. Not only was Halema‘uma‘u Crater collapsing, but the entire floor of the Kilauea caldera was dropping as magma continued to drain from the summit to feed the flank eruption. This deflation of the volcano’s summit generated an unprecedented level of seismic activity with a peculiar pattern.

To help illustrate this pattern this animation includes charts showing some statistics about the earthquake activity shown here. The top graph shows the earthquakes’ magnitudes as they occur. The bottom graph shows the total number of earthquakes per hour. On April 30th,  the frequency of earthquakes increased to about 100 per day with their magnitudes exceeding M 4.0. The largest earthquake struck on the afternoon of May 4th with a magnitude of M 6.9. It produced numerous aftershocks and a small tsunami. This largest earthquake also moved the flank of Kīlauea Volcano as much as 50 centimetres seaward.

With the subsidence of the Kilauea caldera and the collapse of Halema‘uma‘u the number of earthquakes dramatically increased and by June 15th there were more than 700 per day. These earthquakes would repeatedly grow in number and culminate with a magnitude M 5.0 or above event every one to two days, pause for a few hours, then start over again. This cycle repeated 62 times with the last of the M 5.0 events on August 2nd, and ceasing altogether two days later when seismicity suddenly returned to normal background levels, coinciding with the end of the vigorous eruption of lava from the East Rift Zone.

Source :  Pacific Tsunami Warning Center (PTWC).

Source: PTWC

Réflexions sur les causes de l’éruption du Kilauea en 2018 // Reflections on the causes of the 2018 Kilauea eruption

Lorsque se produit un événement géologique majeur, les scientifiques tentent d’en comprendre la cause. S’agissant de la dernière éruption du Kilauea en 2018, le HVO rappelle que le volcan est l’un des plus actifs au monde. Les zones de fractures et le sommet du Kilauea sont en Zone 1 sur la carte à risques de l’USGS pour la Grande Ile d’Hawai. En effet, c’est là que se trouvent la plupart des bouches ayant donné lieu à des éruptions au cours des derniers siècles. La lave est sortie du sol dans la Zone 1 et s’est rapidement répandue dans la Zone 2, là où se propagent en général les coulées.
En avril 2018, le Kilauea étaient en éruption pratiquement continue depuis plus de 35 ans. Il était inévitable qu’à un moment ou à un autre l’éruption du Pu’uO’o se termine et qu’une autre éruption commence sur le volcan. Il était également à peu près certain que, sur la base des activités passées, l’éruption suivante se produirait quelque part sur l’East Rift Zone du Kilauea.
Les données sismiques et de déformation de l’éruption de 2018 montrent que du magma a été injecté dans la partie basse de l’East Rift Zone du Kilauea à partir de la partie centrale de cette même zone, près du Pu’uO’o, entre le 30 avril et le 3 mai. La sismicité s’est déplacée vers l’est à raison d’environ 1 km à l’heure pendant trois jours, à mesure que le magma se frayait un chemin dans le sous-sol, jusqu’à sa sortie en surface au niveau de la Fracture n°1 le 3 mai 2018. Cela montre clairement que la migration du magma le long de la zone de rift a commencé près de Pu’uO’o, donc dans la partie centrale de la zone, plutôt que dans sa partie basse.
L’intrusion magmatique initiale s’est arrêtée sous Pohoiki Road, au sud-ouest de l’installation géothermique. Le 9 mai, la sismicité a montré que l’intrusion s’était réactivée et qu’elle se dirigeait vers l’est en direction de Kapoho. Après une autre courte pause, le magma a poursuivi son avancée en souterrain jusqu’à ce qu’il atteigne son point le plus oriental, près de l’extrémité sud de Halekamahina Road.
L’ouverture ultérieure de 24 fractures sur la Lower East Rift Zone (LERZ), dans le secteur des Leilani Estates, n’a pas été vraiment une surprise. Des éruptions avaient déjà eu lieu dans cette même région en 1960 (Kapoho), 1955 (bouches de vapeur sur la Highway 130 en direction de Halekamahina), 1840 (Ka’ohe Homesteads dans les Nanawale Estates), vers 1790 (Lava Tree State Monument), et également avant cette date. Ces éruptions antérieures se sont produites bien avant le début les forages géothermiques sur la LERZ.
La situation géographique des fractures 16 à 22 a conduit certaines personnes à se demander s’il pouvait exister une relation entre l’activité éruptive et les forages géothermiques. Ces derniers ont eu lieu sur la LERZ car les éruptions du passé ont donné naissance à une petite activité hydrothermale dans cette zone.
Le fait que les éruptions du passé aient eu lieu avant les forages géothermiques sur la LERZ (1790, 1840, 1955 et 1960), la migration du magma en provenance du Pu’uO’o dans la LERZ et l’arrêt temporaire de la migration du magma à l’ouest des installations géothermiques indiquent que ces dernières n’ont joué aucun rôle dans le déclenchement de l’éruption.
La véritable cause de l’éruption dans la LERZ réside probablement dans l’accumulation de la pression magmatique au sommet du Kilauea, associée à une fragilisation de la zone de rift. La relation entre l’alimentation magmatique, la pression du magma et la résistance de l’édifice volcanique est la cause de la plupart des éruptions volcaniques dans le monde.
Ce qui s’est passé en 2018 fait partie du processus éruptif naturel du Kilauea et n’a pas été influencé par les activités humaines. Le volcan s’est comporté comme il l’a souvent fait dans le passé.
Source: USGS / HVO.

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When a major geologic event occurs, scientists  try to understand its cause. As far as Kilauea’s last eruption is concerned, HVO explains that Kilauea is one of the most active volcanoes in the world. The rift zones and summit on Kilauea are identified as Zone 1 on the USGS Lava-Flow Hazard Map for Hawaii Island, which is where the majority of erupting vents have been located in recent centuries. Lava has first emerged from the ground within Zone 1 and quickly flowed into Lava Flow Hazard Zone 2.

By April 2018, Kilauea had been erupting essentially nonstop for over 35 years. It was inevitable that, at some point, the Pu’uO’o eruption would end and another eruption would begin on the volcano. It was also fairly certain that, based on past activity, the next eruption would likely occur somewhere on Kilauea’s East Rift Zone.

Seismic and deformation data from the 2018 eruption show that magma was injected into the lower East Rift Zone (LERZ) from the middle part of Kilauea’s East Rift Zone near Pu’uO’o between April 30th and May 3rd.  Seismicity propagated eastward at a pace of about 1 km per hour over three days as magma forced its way through subsurface rock, until erupting to the surface as fissure 1 on May 3rd. It clearly shows that the downrift migration of magma began near Pu’uO’o rather than in the LERZ.

The initial intrusion of magma stopped beneath Pohoiki Road southwest of the geothermal development. On May 9th, seismicity indicated that the intrusion had reactivated and was moving eastward toward Kapoho. After another short pause, the magma continued its subsurface advance until it reached its easternmost point near the south end of Halekamahina Road.

The subsequent opening of 24 fissures in the vicinity of Leilani Estates on Kilauea’s LERZ was not unprecedented or particularly surprising. Eruptions occurred in this same area in 1960 (Kapoho), 1955 (steam vents on Highway 130 to Halekamahina), 1840 (Ka’ohe Homesteads through Nanawale Estates), around 1790 (Lava Tree State Monument), and earlier. These previous eruptions happened well before geothermal operations began on the LERZ.

The final locations of fissures 16-22 have led some people to ask if there might be a relationship between the eruption and geothermal operations. These operations are located on the LERZ because past eruptions have produced a small hydrothermal resource deep beneath that area.

The combination of repeated pre-geothermal LERZ eruptions (1790, 1840, 1955, and 1960), the clear movement of magma from Pu’uO’o into the LERZ, and the temporary halt in magma propagation west of the geothermal development all indicate that geothermal operations played no discernible role in triggering the eruption.

The actual causes of the LERZ eruption are likely the pre-eruption build-up of magmatic pressure at Kilauea’s summit combined with long-term weakening of the rift zone. The relationship between magma supply, magmatic pressure, and strength of the volcanic edifice are the typical culprits for most volcanic eruptions around the world.

What happened in 2018 is part of Kilauea’s natural process and was not influenced by human actions. The volcano behaved as it has many times in the past.

Source : USGS / HVO.

Vue aérienne de l’East Rift Zone (Photo: C. Grandpey)

Vue de l’East Rift Zone du Kilauea et de l’activité éruptive le 15 juin 2018 (Source : USGS / HVO)

Hawaii : Réouverture progressive du Parc des Volcans // Progressive reopening of the Volcanoes National Park

À l’approche de l’anniversaire du début de l’éruption du Kilauea en 2018, le personnel du Parc National des Volcans d’Hawaï s’affaire pour remettre en état et rouvrir les sentiers et les routes, évaluer et surveiller les zones dangereuses, et pour accueillir le public dans un paysage qui a été profondément transformé par l’activité volcanique de l’année dernière.
L’éruption du Kilauea et l’effondrement de la caldeira en 2018 ont entraîné la fermeture de la majeure partie du Parc pendant 134 jours car l’activité éruptive était dangereuse, imprévisible et encore jamais observée au sommet du volcan. Un ouragan, deux tempêtes tropicales et un feu de forêt sur le Mauna Loa ont rendu l’année encore plus difficile, mais les rangers ont continué à accueillir le public à l’extérieur du parc, tout en protégeant les ressources naturelles et culturelles. La majeure partie du Parc National des Volcans d’Hawaï est maintenant ouverte, y compris les deux tiers du populaire sentier du Kilauea Iki, mais certaines zones restent fermées pour des raisons de sécurité.
Il est bon de se rappeler que jusqu’en 2018, le Kilauea a connu une éruption quasi permanente sur deux sites: le Pu’O’o dans l’East Rift Zone depuis 1983, et le cratère sommital – l’Halema’uma’u – depuis 2008. Le Pu’uO ‘o a donné naissance à des coulées de lave qui ont parfois atteint l’océan, tandis que l’Halema’uma’u a hébergé un lac de lave pendant près de 10 ans. La lueur intense produite par le lac était souvent visible depuis les points d’observation situés en bordure de la caldeira. De nombreux Hawaïens considèrent l’ Halema’uma’u comme la demeure de Pele, la déesse des volcans hawaïens, et toute la zone sommitale est l’une des régions les plus sacrées de la Grande Ile d’Hawaii.
Le 30 avril 2018, le plancher du Pu’uO’o s’est effondré. L’Observatoire a ensuite enregistré des séismes et la migration du magma vers le District de Puna. Plus de 700 maisons ont été détruites par la lave et plus de 2000 personnes ont été déplacées. Au sommet, la lave a disparu de l’Halema’uma’u et quelque 60 000 séismes ont endommagé les bâtiments du parc, des routes, des sentiers, les systèmes d’alimentation en eau et d’autres infrastructures. La majeure partie du parc est restée fermée du 11 mai au 22 septembre 2018.
Source: Parc National des Volcans d’Hawaï

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As the anniversary of the 2018 Kilauea eruption nears, staff at Hawai‘i Volcanoes National Park continue efforts to repair and reopen trails and roads, assess and monitor unsafe areas, and welcome the public back to a landscape forever changed by last year’s volcanic activity.

The Kilauea eruption and caldera collapse of 2018 resulted in most of the park closing for 134 days due to unsafe, unpredictable and unprecedented eruptive activity at the volcano’s summit. A hurricane, two tropical storms and a wildfire on Mauna Loa added to the intensity of a difficult year, but park rangers continued to serve the public at locations outside the park, protect natural and cultural resources. Most of Hawai‘i Volcanoes National Park is now open, including two-thirds of the popular Kilauea Iki Trail, but some areas remain closed for safety.

It is good to remember that until 2018, Kilauea erupted almost nonstop from two locations: the Pu’O’o vent in the East Rift Zone since 1983, and from its summit crater, Halema‘uma‘u, since 2008. Pu’uO’o produced surface lava that periodically travelled as far as the ocean, while Halema‘uma‘u hosted a lake of lava for nearly 10 years with an intense glow often visible from vantage points along the caldera rim. Many native Hawaiians consider Halema‘uma‘u the home of Pele, the Hawaiian volcano deity, and the entire summit area is one of the most sacred areas in all Hawaii.

On April 30th, 2018, the floor of the Pu’uO’o vent collapsed, followed by earthquakes and the migration of magma towards the Puna District. More than 700 homes were destroyed by lava, and more than 2,000 people were displaced. At the summit, lava disappeared from Halema‘uma‘u, and 60,000 or so earthquakes damaged park buildings, roads, trails, water systems and other infrastructure. Most of the park closed from May 11th to Sept. 22nd, 2018.

Source: Hawaii Volcanoes National Park.

Vue du cratère du Kilauea Iki, siège d’une puissante éruption en novembre-décembre 1959, avec des fontaines de lave atteignant 580 mètres, un record sur les volcans hawaiiens. (Photo: C. Grandpey)

Kilauea Iki

Eruptions 2018: Un lourd bilan // A heavy toll

Selon le Centre de recherches sur l’épidémiologie des désastres (CRED), on a comptabilisé en 2018 281 événements liés au climat et à la géophysique. Ils incluent des séismes et des tsunamis, des tempêtes, des inondations, des éruptions volcaniques, des sécheresses et des températures extrêmes, ainsi que des incendies de forêt. Au total, ces catastrophes naturelles ont causé la mort de 10 733 personnes et affecté 61 millions de personnes dans le monde. Cependant, on constate en 2018 la poursuite de la tendance à la baisse du nombre de décès par rapport aux années précédentes. Cela démontre probablement l’amélioration des niveaux de vie et une meilleure gestion des catastrophes.
L’activité volcanique a été assez élevée en 2018. Cela a entraîné plus de décès que pendant les 18 années précédentes combinées. L’un des événements les plus meurtriers s’est produit en juin, lorsque Fuego est entré en éruption au Guatemala. Le dernier bilan du CONRED le 22 août 2018 était de 169 morts et 256 disparus.
Plus tard en décembre, l’éruption de l’Anak Krakatau en Indonésie a déclenché un tsunami. Le dernier bilan en date du 2 janvier 2019 était de 437 morts, 14 059 blessés et 16 disparus.
Source: CRED, The Watchers..

Ces chiffres montrent que notre capacité à prévoir des événements volcaniques majeurs reste faible. Les volcanologues guatémaltèques ont été critiqués pour ne pas avoir su anticiper le déclenchement de coulées pyroclastiques meurtrières. Leurs homologues indonésiens n’ont pas subi le même sort, mais force est de reconnaître qu’ils n’avaient pas prévu l’effondrement d’un flanc de l’Anak Krakatau et les vagues meurtrières qui ont suivi.

Aujourd’hui, la plupart des rapports d’activité se contentent de résumer l’activité éruptive et ses conséquences. On évacue les populations, mais trop souvent après le déclenchement des éruptions. C’est ce qui vient de se passer à Manam. Il arrive aussi que l’on évacue des populations et qu’il ne se passe rien ; c’est ce qui s’est passé il y a quelques mois quand l’Agung menaçait de se mettre en colère. Certes, la volcanologie a progressé au cours du siècle écoulé, mais il reste beaucoup à faire !

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According to the Centre for Research on the Epidemiology of Disasters (CRED), there were 281 climate-related and geophysical events in 2018. These include earthquakes and tsunamis, storms, floods, volcanic eruptions, droughts and extreme temperatures, wildfires. Altogether, they caused the deaths of 10 733 people and affected 61 million people across the world. However, the ongoing trend of lower death tolls from previous years continued into 2018, potentially demonstrating the efficacy of improved standards of living and disaster management.

Volcanic activity was quite high in 2018. It resulted in more deaths than in the previous 18 years combined. The most deadly events occurred in June, when Fuego erupted in Guatemala. CONRED’s last toll on 22 August, 2018 was 169 deaths and 256 missing.

Later in December, the eruption of Anak Krakatau in Indonesia triggered a tsunami. The last toll on January 2nd, 2019 was 437 dead, 14 059 injured and 16 missing.

Source: CRED, The Watchers.

These figures show that our ability to predict major volcanic events remains low. Guatemalan volcanologists have been criticized for failing to anticipate the triggering of deadly pyroclastic flows. Their Indonesian counterparts were not criticised, but it is clear that they did not anticipate the collapse of a flank of Anak Krakatau and the deadly waves that followed.
Today, most activity reports simply sum up eruptive activity and its consequences. People are evacuated, but too often after an eruption has started. This is what has just happened in Manam. Authorities sometimes evacuate people and nothing happens; this was the case a few months ago when My Agung threatened erupt. Even though volcanology has progressed in the last century, much remains to be done!

En comparant les images des volcans (ici le Fuego et l’Anak Krakatau) avant et après les éruptions, il est facile de comprendre – mais trop tard – pourquoi ces événements ont tué tant de personnes.