Eruption sommitale du Kilauea (Hawaii): Les prévisions de l’USGS // Kilauea’s summit eruption (Hawaii): USGS predictions

Alors que l’éruption se poursuit dans la Lower East Rift Zone (LERZ) du Kilauea, l’USGS a publié un rapport évaluant les risques volcaniques potentiels au sommet du volcan. Le rapport résume l’activité entre la fin avril et le 29 juin 2018.
L’USGS explique que peu de processus décrits ci-dessous sont suffisamment connus pour pouvoir évaluer quantitativement d’éventuels événements futurs. C’est pourquoi les prévisions sont évaluées en termes qualitatifs sur la base de la compréhension des données actuelles.
En ce qui concerne les épisodes d’effondrement accompagnés d’explosions au sommet du Kilauea, on a remarqué que les premiers événements (avant la fin mai) ont émis des panaches de cendre et de gaz à des altitudes supérieures à 7 500 mètres, avec projections de matériaux de plusieurs dizaines de centimètres de diamètre autour de la bouche éruptive. Les observations et les premières analyses ont montré que ces explosions étaient probablement causées non pas par l’interaction du magma avec les eaux souterraines comme cela s’était produit sur le Kilauea en 1924, mais plutôt par l’expansion et la libération de gaz dissous dans le magma.
Les épisodes d’effondrement accompagnés d’explosions ont continué à se produire par intermittence, avec des périodes de calme d’une demi-journée à deux jours. On remarquera que la sismicité augmente dans les heures qui précèdent les explosions, avec des secousses cycliques ressenties dans la zone sommitale. Le mécanisme qui génère ces événements n’est pas encore bien compris. Les géologues de l’USGS pensent que le retrait du magma du sommet et son évacuation vers la LERZ entraîne une baisse de pression dans le réservoir magmatique superficiel. Lorsque la chute de pression devient trop importante, le plancher de l’Halema’uma’u et certaines parties de la caldeira du Kilauea s’effondrent à l’intérieur de ce réservoir magmatique en provoquant des explosions. Les matériaux qui s’effondrent dans le réservoir remplacent le magma qui a migré dans la LERZ et provoquent une brusque augmentation de la pression dans le réservoir. Des processus similaires ont été observés pendant la formation de caldeiras sur d’autres volcans.
Depuis le début du mois de mai, le volume du cratère a plus que quadruplé. Entre le 29 mai 2018 et aujourd’hui, une station GPS située près du bord nord du cratère de l’Halema’uma’u a mesuré une chute d’environ 100 mètres du plancher du cratère.
À la fin du mois de mai, l’effondrement des parois du cratère a obstrué l’ancien Overlook Crater – qui contenait autrefois le lac de lave – et a modifié l’activité sommitale. Depuis cette époque, les émissions de gaz au sommet ont fortement diminué ; les événements d’effondrement accompagnés d’explosions ne produisent généralement que de faibles panaches de cendre qui ne dépassent plus 1 800 mètres au-dessus de la lèvre du cratère et aucune projection de matériaux n’est observée.
Bien que les panaches soient devenus moins volumineux, ces événements plus récents ont été précédés et accompagnés d’une plus grande activité sismique, et la pression subie par le réservoir magmatique pendant les événements a augmenté.
Les caractéristiques de l’affaissement du sommet ont également évolué. En effet, les déformations se concentrent davantage autour du cratère de l’Halema’uma’u, et se produisent avec une plus grande fréquence ; À l’heure actuelle, la subsidence de la caldeira se poursuit à un rythme élevé en raison du retrait de magma du réservoir situé sous l’Halema’uma’u.
L’USGS pense que l’affaissement se poursuivra tant que le magma s’échappera du (ou des) réservoir(s) sommital avec un volume d’évacuation qui dépasse le volume d’alimentation. Toutefois, la forme et la vitesse de l’affaissement peuvent varier, ainsi que les risques qui y sont liés.

Selon l’USGS, l’évolution la plus probable dans l’avenir immédiat consistera en une poursuite de l’affaissement de la caldeira de Kilauea, l’effondrement périodique du cratère de l’Halema’uma’u qui continuera de s’élargir, des séismes (certains assez puissants pour provoquer des dégâts) et des panaches de cendre.
Au fur et à mesure que la déflation du sommet se poursuit, des fractures et des affaissements de terrain affectent la caldeira du Kilauea. Ce processus va probablement agrandir le cratère de l’Halema’uma’u et pourrait entraîner des affaissements à plus grande échelle qu’auparavant. Cette activité est impressionnante et elle pourrait à terme concerner la totalité de l’actuelle caldeira du Kilauea.
Par ailleurs, une forte activité explosive ne saurait être exclue. Il est possible qu’une grande partie de la paroi de l’Halema’uma’u s’effondre brutalement dans le cratère. Un vaste secteur E et NE de l’Halema’uma’u est actuellement en train de se déformer et il est difficile de dire quelle pourrait être l’ampleur d’un tel effondrement ou les explosions qu’il pourrait déclencher. Un tel événement générerait probablement une forte secousse sismique et un volumineux panache de cendre.

Plusieurs facteurs sont susceptibles de modifier la nature de l’activité éruptive et des risques associés. Les scientifiques les considèrent comme moins probables mais ils ne peuvent pas être exclus :
1. Des explosions plus violentes et donc plus dangereuses pendant l’affaissement continu et l’agrandissement de l’Halema’uma’u
2. L’effondrement soudain et à grande échelle de la caldeira avec rupture des parois de la partie haute de la caldeira
3. Bien que moins probables, des scénarios plus dangereux existent. De grandes éruptions explosives se sont produites dans le passé sur le Kilauea, après la formation de la caldeira ou au cours de la dernière étape de sa formation. Il est possible que ces éruptions aient été déclenchées par l’effondrement rapide de larges portions de la caldeira le long de failles en bordure de la caldeira, en raison du retrait de grandes quantités de magma du système de stockage au sommet. Cependant, une telle activité serait probablement précédée de changements significatifs dans l’activité sismique et la déformation du sol. À l’heure actuelle, les données satellitaires ne montrent pas de déformations importantes à l’extérieur de la caldeira.
4. D’autres dangers associés à l’effondrement rapide et à grande échelle de la caldeira pourraient inclure de puissantes fontaines de lave et des explosions plus fortes avec des coulées pyroclastiques. Cependant, l’USGS insiste sur le fait que les données actuelles ne n’annoncent pas un scénario d’effondrement brutal et plus important que celui auquel on assiste à l’heure actuelle.
Source: U S Geological Survey.

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While the eruption is going on in Kilauea’s Lower East Rift Zone (LERZ), USGS has released a report assessing potential volcanic hazards at the summit of Kilauea. The report summarizes activity from late April through June 29,
USGS explains that few processes outlined below are known sufficiently well to be able to assign quantitative probabilities to possible future events. Instead, USGS ranks future possibilities in qualitative terms of likelihood based on its understanding of current data.

As far as Kilauea’s Collapse/Explosion (CE) events are concerned, it has been noticed that early events (before late May) ejected ash and gas to heights above 7,500 metres and large ballistic fragments tens of centimetres in size pelted the area immediately surrounding the vent. Observations and preliminary analyses suggest that these explosions may have been caused not by interaction of magma with groundwater, as previously believed to have occurred at Kīlauea in 1924, but rather by the expansion and release of gases which were dissolved in the magma.

CE events have continued to occur semi-regularly, with repose periods of roughly .5 to two days. Seismicity increases in the hours preceding explosions, leading to cycles of earthquakes that are felt in the summit area. The mechanism producing CE events is not well understood. USGS geologists think that withdrawal of magma towards the LERZ continually works to reduce pressure in the shallow reservoir. When the reduction in pressure becomes too great, the floor of Halema‘uma‘u and parts of surrounding Kilauea Caldera slump down into the shallow magma reservoir in a CE event. The rock that slumps down into the reservoir replaces magma that has migrated into the LERZ and abruptly increases reservoir pressure. Similar processes have been observed during caldera formation at other volcanoes.

Since the beginning of May, the crater’s volume has more than quadrupled and since May 29th, 2018, a GPS station near the north rim of Halema‘uma‘u crater measured a drop of about 100 metres during CE events.

At the end of May, collapse of rock from surrounding crater walls blocked the Overlook Crater (which formerly contained the lava lake) and changed the character of summit activity. Since then, gas emissions at the summit have greatly decreased, CE events generally have produced only weak ash plumes that do not rise higher than 1,800 metres above the crater rim and no ballistic fragments are known to have been ejected.

Although the plumes have become less vigorous, these more recent events have been preceded and accompanied by larger amounts of seismic shaking, and reservoir pressurization during the events has increased.

The character of subsidence at the summit has also changed, with deformation becoming more localized around Halema‘uma‘u Crater, but occurring at a higher rate. At the current time, subsidence of the caldera continues at a high rate due to magma withdrawal from the Halema‘uma‘u magma reservoir.

USGS thinks that ground subsidence will continue for as long as magma is withdrawn from the summit reservoir(s) at a rate exceeding the rate of magma supply, but the rate and style of the subsidence, along with the associated hazards, may vary.

According to USGS, the most likely activity for the immediate future is continued subsidence of the Kilauea caldera, episodic slumping into a widening Halema‘uma‘u Crater, felt earthquakes (some large enough to be damaging) and small to intermediate ash plumes.

As the reservoir deflates, cracking and slumping is gradually engulfing a broader extent of the Kilauea Caldera; this process will likely continue to enlarge Halema‘uma‘u and may involve larger slump blocks than previously. This activity is impressive in scale and may ultimately involve much or even all of the current Kilauea Caldera.

Hazardous explosive activity cannot be ruled out, however. It is possible that a large section of the Halema‘uma‘u wall could abruptly collapse into the crater. Because a broad region E and NE of Halema‘uma‘u is currently deforming, it is difficult to predict how large such a collapse might be or its impact on the explosion hazard. Most likely, such an event would generate only strong seismic shaking and a robust ash plume.

Several mechanisms could change the nature of activity and associated hazards. These are considered less likely but cannot be ruled out.

  1. Larger, more hazardous explosions could happen during ongoing subsidence and enlargement of Halema‘uma‘u
  2. Sudden collapse of broader caldera system and catastrophic failure of high caldera
    walls.
  3. Even less likely, more hazardous scenarios exist. Large explosive eruptions have occurred in Kilauea’s past after caldera formation or during the last stage of its formation. It is possible that these eruptions were triggered by rapid collapse of broad regions of the caldera along caldera-bounding faults due to withdrawal of large quantities of magma from the summit storage system. However, such activity should be preceded by significant changes in earthquake activity and ground deformation. At this time, satellite radar data do not suggest that extensive deformation is occurring outside of the caldera.
  4. Additional hazards associated with rapid, broad-scale caldera collapse could include high lava fountains and larger and more dangerous explosions producing pyroclastic surges. However, USGS emphasizes that current data do not suggest that a larger, sudden collapse scenario is likely at present.

Source: U S Geological Survey.

Voici deux images montrant le cratère de l’Halema’uma’u en 2009 (en haut) et le 21 juin 2018 (en bas). En 2009, un lac de lave était présent dans l’Overlook Crater. En 2018, on remarque les importantes fractures autour du cratère, mais aussi que ce dernier s’est agrandi de manière significative suite aux effondrements de ses parois. Le plancher du cratère s’est affaissé de plus de 300 mètres depuis le début du mois de mai. (Source : USGS)

Source: USGS

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L’affaissement du sommet du Kilauea (Hawaii) // The slumping of Kilauea’s summit (Hawaii)

Depuis le début de l’éruption le 3 mai 2018, toutes les mises à jour du HVO concernant le sommet du Kilauea sont identiques: « L’affaissement de la lèvre et des parois de l’Halema’uma’u se poursuit en parallèle avec la déflation continue du sommet. » Cet affaissement est confirmé par les informations fournies par les inclinomètres et les stations GPS. Il faut noter que le cratère du Pu’uo’o s’affaisse de la même manière.

En raison de l’effondrement de la zone sommitale, l’USGS a perdu la station GPS North Pit (NPIT) qui était située en bordure du cratère de l’Halema’uma’u. Le 17 juin, l’USGS a indiqué que la station NPIT avait chuté de 90 mètres depuis la mi-mai. Elle n’est plus en mesure de transmettre des données, mais deux autres stations GPS ont été installées pour que les données continuent à être enregistrées. La station GPS a commencé à chuter à la mi-mai, avec une accélération le 8 juin. Elle se trouvait sur le plancher de la caldeira, et quand celle-ci s’est affaissée, la station est tombée dans le cratère tout en continuant à enregistrer des données. La fonction principale de cet équipement est d’enregistrer des données et il est probable qu’il continue à les enregistrer, même s’il ne peut pas les transmettre.
Source: USGS.

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Since the beginning of the eruption on May 3rd, 2018, all the HVO’s updates about the summit area of Kilauea Volcano are the same: “Inward slumping of the rim and walls of Halema’uma’u continues in response to ongoing subsidence at the summit.” This is confirmed by the information provided by the tiltmeters and the GPS stations. It should be noticed that the Pu’uo’o crater has been subsiding in the same way.

Due to the collapse of the summit area, USGS has lost the North Pit (NPT) GPS station which was situated along the rim of Halema’uma’u Crater. On June 17th, USGS indicated that NPIT had dropped 90 metres since mid-May. It is now no longer able to transmit data, but two other GPS units were put in place so that data would not go unrecorded. Although the device had been moving downward for more than a month, it really picked up speed on June 8th. It had been on the floor of the caldera, and when that dropped, the NPIT fell into the crater while recording data. The device’s goal is to record data about crater collapse and it is likely still recording that data even if it can’t transmit it.

Source: USGS.

Source: USGS / HVO

Emplacement de la station GPS perdue par l’USGS (Source: USGS)

Kilauea (Hawaii): L’affaissement de l’Halema’uma’u // The subsidence of Halema’uma’u Crater

Le HVO a publié le 12 juin 2018 de nouvelles photos de l’Halema’uma’u qui montrent les changements subis par le cratère sommital en raison des événements des dernières semaines. Une précédente photo avait été publiée le 5 juin.

On June 12th, 2018, HVO released new photos of Halema’uma’u Crater that show the changes undergone by the summit crater due to the events of the past few weeks. A previous photo had been released on June 5th.

 

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La vue aérienne proposée le 12 juin par la première photo ci-dessous est orientée vers l’ouest. La surface plane au centre de la photo est l’ancien fond du cratère de l’Halema’uma’u ; il s’est affaissé d’au moins 100 mètres au cours des deux dernières semaines. On peut voir des fractures circulaires sur la lèvre du cratère ; elles coupent le parking (à gauche de la photo) qui desservait l’ancien point d’observation fermé en 2008. Au premier plan, la partie la plus profonde de l’Halema’uma’u se trouve maintenant à environ 300 mètres sous la lèvre du cratère. La bordure du cratère et les parois continuent de s’affaisser vers l’intérieur et vers le bas en relation avec la déflation continue du sommet du Kīlauea.

The aerial photo of June 12th below looks west across the crater. The flat surface in the centre of the photo is the former Halema‘uma‘u crater floor, which has subsided at least 100 metres during the past couple of weeks. Ground cracks circumferential to the crater rim can be seen cutting across the parking lot (left of the photo) for the former visitor overlook which was closed in 2008. The deepest part of Halema‘uma‘u (in the foreground) is now about 300 metres below the crater rim. The crater rim and walls continue to slump inward and downward in response to the ongoing subsidence at Kīlauea’s summit.

 

 

D’autres photos donnent des vues rapprochées des fractures au niveau de l’ancien parking fermé en 2008.

Other photos give a closer view of the cracks cutting across the parking lot  that was closed in 2008.

Crédit photo: USGS / HVO

S’oriente-t-on vers un effondrement majeur du plancher de l’Halema’uma’u? Cette éventualité est à prendre sérieusement en considération. Les explosions que l’on observe régulièrement ces derniers temps fragilisent probablement l’ensemble du cratère et contribuent à l’élargissement des fractures. On comprend pourquoi les autorités ont décidé de fermer le Parc National et en particulier la terrasse d’observation du Jaggar Museum qui s’est fissurée sous les coups de boutoir des explosions.

Are we heading towards a major collapse of the Halema’uma’u crater floor? This possibility is to be seriously considered. The explosions regularly observed in recent times probably weakened the whole crater and contributed to the widening of the fractures. We can understand why the authorities have decided to close the National Park and in particular the observation deck of the Jaggar Museum which was fissured by the impacts of the explosions.

Le plancher océanique s’affaisse sous le poids des océans // Seafloor is sinking under the weight of the oceans

Au cours des dernières décennies, la fonte de la banquise et des glaciers provoquée par le réchauffement climatique a fait prendre du volume aux océans et le poids de cette nouvelle eau entraîne un affaissement du plancher océanique.

Selon une nouvelle étude publiée le 23 décembre 2017 dans la revue Geophysical Research Letters par des chercheurs de l’Université de Technologie de Delft, les mesures et prévisions concernant l’élévation du niveau de la mer depuis 1993 sont probablement inexactes car elles sous-estiment le volume d’eau de plus en plus important dû à cet affaissement des fonds marins. Les scientifiques savent depuis longtemps que la croûte terrestre est élastique. Des recherches antérieures ont montré comment la surface de la Terre se déforme en réaction aux mouvements provoqués par les marées qui redistribuent les masses d’eau. Par exemple, en 2017, l’ouragan Harvey a déversé tellement d’eau au Texas que le sol s’est affaissé d’environ deux centimètres.
Dans leur nouvelle étude, les chercheurs ont étudié l’impact de la hausse des océans sur les fonds marins sur le long terme. Ils ont constaté à quel point la morphologie des fonds océaniques a changé entre 1993 et ​​2014, suite à la quantité d’eau ajoutée à l’océan par la fonte des glaces. Cette eau supplémentaire avait été omise par les études précédentes.
Pour arriver à leur conclusion, les chercheurs ont examiné les approximations de perte de masse sur terre au moment de la fonte de la glace et de son écoulement dans les océans. Ils ont ensuite comparé les résultats aux estimations des changements de volume de la mer. Ils ont constaté que dans le monde entier, pendant deux décennies, les bassins océaniques se sont déformés en moyenne de 0,1 millimètre par an, avec une déformation totale de 2 millimètres.
On observe cependant des tendances régionales distinctes concernant les mouvements verticaux et horizontaux du plancher océanique. Dans les régions où la majeure partie de la glace fond, comme le Groenland et l’Océan Arctique, le fond marin a tendance à se soulever légèrement suite à la perte de poids de glace. Dans la mesure où la majeure partie de la perte de glace est observée dans la partie nord de la planète, la quasi-totalité de l’hémisphère nord subit un léger effet de soulèvement des fonds marins tandis que le phénomène d’affaissement se concentre dans le sud, en particulier dans l’océan Austral.
En conséquence, les évaluations satellitaires qui montrent les variations de niveau de la mer, mais qui ne tiennent pas compte de l’affaissement des fonds océaniques, sous-estiment probablement de 8% la hausse du niveau des mers.
La précision des futures estimations du niveau de la mer pourrait être améliorée si l’affaissement des fonds marins était incorporé dans les calculs, soit en se basant sur des modélisations du changement de masse océanique, soit en utilisant des observations plus directes.
Source: Live Science.

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In recent decades, melting ice sheets and glaciers driven by climate change have been swelling Earth’s oceans. Along with all that water, the weight of the additional liquid is pressing down on the seafloor, causing it to sink.

According to a new study published on December 23rd 2017 in the journal Geophysical Research Letters, measurements and predictions of sea-level rise may have been incorrect since 1993, underestimating the growing volume of water in the oceans due to the receding bottom. Scientists have long known that Earth’s crust is elastic: Earlier research revealed how Earth’s surface warps in response to tidal movements that redistribute masses of water. For instance, 2017’s Hurricane Harvey dumped so much water on Texas that the ground dropped by about two centimetres.

In the new study, researchers from the Delft University of Technology looked at more long-term impacts to the seafloor. They evaluated how much the shape of the ocean bottom may have changed between 1993 and 2014, taking into account the amount of water added to the ocean by the melting ice on Earth. That extra waterhad beeen omitted by previous studies.

To come to their conclusion, the researchers reviewed approximations of mass loss on land, as ice melted and drained into the oceans, and compared that to estimates of sea volume changes. They found that around the world for two decades, ocean basins deformed an average of 0.1 millimetre per year, with a total deformation of 2 millimetres.

However, there were distinct regional patterns to the seafloor’s bending and stretching. In regions where most of the ice is melting, like Greenland and the Arctic Ocean, the seafloor is actually uplifting slightly as weight is taken off. In fact, since most of the disappearing ice is concentrated in the global north, pretty much the entire northern hemisphere is seeing a slight seafloor uplift effect, while subsidence is concentrated in the south, particularly the Southern Ocean (see map below of the Western Indian Ocean).

As a result, satellite assessments of sea-level change – which don’t account for a sinking ocean bottom – could be underestimating the amount that seas are rising by 8 percent.

The accuracy of future sea-level estimates could be notably improved if the sinking of the ocean floor were incorporated into the calculations, either based on modelled estimates of ocean mass change, as was done in this study, or using more direct observations.

Source : Live Science.

Les données satellitaires permettent de cartographier le plancher océanique et de détecter les anomalies de gravité, comme ici dans la partie occidentale de l’Océan Indien. (Source: NASA)

L’affaissement du Lassen Peak (Californie) // Lassen Peak is sinking in California

drapeau francaisErik Klemetti, professeur de Sciences de la Terre à l’Université Denison, vient de publier une note très intéressante qui indique que de nombreux volcans dans le monde ont tendance à s’affaisser pour des raisons que les géologues ne parviennent pas vraiment à cerner. Certains de ces volcans ont eu des éruptions récentes, d’autres sont en sommeil depuis des millénaires.
Le Lassen Peak, au sud de la Chaîne des Cascades, est un bon exemple de ce phénomène. Sa dernière éruption a eu lieu en 1915. Les données présentées dans le Journal of Volcanology and Geothermal Research montrent que toute la zone du Lassen Peak s’affaisse depuis le milieu des années 1990. Les données satellitaires de 1992 à 2010 révèlent qu’une zone 30-40 kilomètres de diamètre centrée près de Reading Peak s’enfonce à raison d’environ 10 millimètres par an, ce qui équivaut à un affaissement de 18 centimètres du Lassen Peak pour cette période!
Ce résultat a été obtenu grâce à l’interférométrie radar à synthèse d’ouverture (InSAR). Comme je l’ai écrit il y a quelque temps, cette méthode utilise des mesures satellitaires précises de la surface de la Terre. Elles produisent des interférences d’images qui sont ensuite converties en valeurs positives ou négatives selon le degré d’interférence.
Les données géodésiques terrestres – moins précises que l’InSAR – rassemblées au cours des 70 dernières années ne montrent pas vraiment d’affaissement du Lassen avant le début des années 1990. Il semble que la source de l’affaissement soit un point situé à environ 8,3 kilomètres sous le centre volcanique. Il n’est pas directement sous le Lassen Peak, mais en décalage vers le sud, sous certaines des zones hydrothermales les plus actives de la région. La profondeur est à peu près la même que celle où le magma est censé être stocké sous le volcan.

Comme je l’ai écrit plus haut, les causes de l’affaissement ne sont pas claires et il pourrait y en avoir de plusieurs types. La plus probable est le refroidissement et la cristallisation du magma après l’éruption du Lassen entre 1914-1917. En effet, au fur et à mesure que le magma refroidit, il perd de son volume. Une autre raison pourrait être une modification des fluides hydrothermaux en dessous de la zone d’affaissement. Il existe une certaine corrélation entre la phase importante d’affaissement entre 2004 et 2007 et l’activité sismique dans la zone du système hydrothermal. Le séisme de M 7.3 enregistré à Landers en 1992, à environ 840 km du Lassen, peut avoir déclenché le processus et provoqué un événement de M 3.5 dans la zone de Lassen Peak13 minutes plus tard. Cependant, ces événements sont des corrélations plus que des causalités et n’ont pas fait l’objet d’une étude plus approfondie.
Il se pourrait aussi que le phénomène d’affaissement ne soit pas lié au magmatisme. Des failles locales liées à la Basin and Range Province sont à l’origine d’un bassin d’effondrement autour de l’ensemble volcanique du Lassen. La nature plus chaude de la croûte dans la région pourrait signifier que cette zone est plus sensible aux effondrements que les zones plus froides. Medicine Lake dans le nord de la Californie est un autre volcan des Cascades en phase d’affaissement. Dans ce cas, les études pointent du doigt les forces tectoniques ainsi que le refroidissement d’un corps de magma en profondeur. Il se pourrait que ce double phénomène soit relativement fréquent dans les Cascades, y compris dans la région du Lassen Peak..

Vous pourrez lire l’article d’Eril Klemetti à cette adresse:
http://www.wired.com/2016/06/lassen-peak-sinking-volcanologists-dont-know/

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drapeau anglaisErik Klemetti, an assistant professor of Geosciences at Denison University, has just posted a very interesting note indicating that many volcanoes in the world are subsiding for reasons geologists can’t really understand. Some have had recent eruptions, others haven’t erupted for millennia.

One good example is Lassen Peak, the southernmost volcano in the Cascade Range, which last erupted in 1915. Data presented in the Journal of Volcanology and Geothermal Research shows that the whole Lassen Peak area has been sinking since the mid-1990s. Satellite data from 1992 to 2010 reveal that an area 30-40 kilometres across centered near Reading Peak has been sinking at a rate of about 10 millimetres per year. So, over that span the Lassen Peak area has subsided about 18 centimetres!

This result was obtained thanks to Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR). As I put it before, this method uses precise measurements of the Earth’s surface performed by satellites. It produces interference in the images which are then converted into values of up and down based on the extent of interference.

Land-based geodetic data collected by leveing for the last 70 years show no measurable evidence for subsidence at lassen Peak prior to the early 1990s. It seems that the source causing the sinking is a point located 8.3 kilometres beneath the volcanic centre. It isn’t directly under Lassen Peak, but offset to the southeast under some of the more hydrothermally active areas in the Lassen Peak area. It is at a depth that is roughly the same as where magma is supposed to be stored underneath the Lassen Volcanic Center.

AsI put it above, the reasons for the sinking are not clear and there could be many of them. The most likely culprit is cooling and crystallizing of magma after the 1914-17 eruption of Lassen Peak. Indeed, as magma cools, it loses volume. Another reason might be a change in the flow of hydrothermal fluids underneath the area to prompt subsidence. There is some loose correlation between the times of greater subsidence between 2004-07 and more earthquakes within the area of the hydrothermal system. The M7.3 Landers earthquake in 1992, centered about 840 kilometres away may have started the processes it triggered a M3.5 earthquake at Lassen within 13 minutes. However, these events are still correlations rather than causations without further study.

The sinking might not be related to the magmatism at the Lassen Volcanic Center. Local faults related to the Basin and Range province are causing a deepening basin around the Lassen Volcanic Center and the warmer nature of the crust in the area might mean this area is susceptible to more sinking compared to cooler areas. Medicine Lake in northern California is one of the other volcanoes in the Cascades that is also sinking. Studies there point the finger at tectonic forces along with cooling of a magma body at depth, so this combination might be a common occurrence in the Cascades.

You will find Erik’s complete article at this address :

http://www.wired.com/2016/06/lassen-peak-sinking-volcanologists-dont-know/

Lass 01

Photo: C. Grandpey

 

Séismes et affaissements de volcans // Earthquakes and volcano sinking

drapeau francaisDes scientifiques du Japon et des États-Unis ont remarqué que plusieurs volcans japonais et chiliens ont perdu jusqu’à 15 centimètres après les violents tremblements de terre qui ont secoué les régions où ils se dressent.
Moins d’une journée après le terrible séisme de Tohoku en 2011 au Japon, cinq volcans sur l’île de Honshu ont perdu jusqu’à 15 centimètres de hauteur. La même chose est arrivée à plusieurs volcans chiliens qui se sont affaissés de 15 centimètres dans les semaines qui ont suivi le séisme de M 8,8 qui a dévasté le centre du pays en février 2010.
Cet effet d’enfoncement pourrait être une conséquence commune à la plupart des puissants séismes. Personne n’avait remarqué le phénomène jusqu’à présent parce que les capteurs satellites n’étaient pas assez sensibles pour le détecter.
La cause de cet affaissement n’est pas claire. Une hypothèse est que le tremblement de terre a pu ouvrir des fractures dans la roche, permettant à l’eau piégée sous terre de s’échapper à la surface dans des sources chaudes, ce qui provoquerait un affaissement.
Une autre théorie est que les chambres magmatiques des volcans peuvent avoir été déformées par les séismes, ce qui aurait permis à la roche au-dessus de se stabiliser.
Une question souvent posée après puissants tremblements de terre en zone volcanique est de savoir si ces événements sont susceptibles de déclencher des éruptions. Aucune réponse claire n’a été donnée à ce jour. Aucun des volcans touchés par les tremblements de terre au Chili et le Japon n’est entré en éruption depuis. Cependant, on peut raisonnablement penser qu’un violent séisme est susceptible d’accélérer un volcan qui se dirige vers une éruption
Source: The New Scientist.

 

drapeau anglaisScientists from Japan and the United States have noticed that several Japanese and Chilean volcanoes shrank by up to 15 centimetres after the powerful earthquakes that shook the areas where they are located.

Within a day of the 2011 Tohoku megaquake in Japan, five volcanoes on the island of Honshu lost up to 15 centimetres. The same thing happened to a string of Chilean volcanoes which subsided by 15 centimetres too within weeks of the M 8.8 quake that ripped through the centre of the country in February 2010.

This sinking effect could be common to most big earthquakes. Nobody had noticed the subsidence so far, mainly because satellite imaging was not sensitive enough to detect it.

What causes the subsidence is not clear. One hypothesis is that the earthquake opens cracks in the rock, allowing water trapped underground to escape to the surface in hot springs, and triggering subsidence.

Another theory is that the volcanoes’ magma chambers can have been deformed by the quakes, allowing the rock above to settle.

One question often asked after powerful earthquakes in volcanic areas is to know whether such events are likely to trigger eruptions. No clear answer has ever been given. None of the volcanoes affected by the Chile and Japan quakes has since erupted. However, we may think that a volcano that an earthquake may accelerate a volcano which is en route to an eruption

Source: The New Scientist.