Pavlof (Aléoutiennes / Alaska) : difficulté de la prévision éruptive // Pavlof (Aleutians / Alaska) : Predicting eruptions is not easy

L’Alaska héberge 54 volcans actifs, soit 80% du volcanisme actif aux États-Unis. Avant de nombreuses éruptions récentes, la hausse de la sismicité, l’augmentation du tremor volcanique et/ou des déformations rapides du sol ont été observées par les scientifiques de l’Alaska Volcano Observatory (AVO). Ces précurseurs peuvent aider à prévoir les éruptions volcaniques. Ils sont particulièrement importants en Alaska où les conditions météorologiques peuvent empêcher la détection d’autres précurseurs tels que les émissions de vapeur et de gaz, ou les anomalies thermiques par les satellites et les caméras. Cette détection est importante car elle permet d’informer les pilotes des conditions de vol. Il ne faut pas oublier que le trafic aérien est intense entre l’Amérique et l’Asie dans cette partie du monde.
Différents types de précurseurs peuvent apparaître à l’échelle de mois, de semaines, de jours ou même d’heures avant une éruption. Cependant, de telles indications d’une éruption imminente ne sont pas toujours observables sur tous les volcans d’Alaska. Il suffit de prendre l’exemple du Pavlof pour s’en rendre compte. Le Pavlof (2440 m) est un stratovolcan situé dans l’arc volcanique des Aléoutiennes. Il reste muet et est réticent à donner des indices sur une éruption imminente.
Les éruptions récentes du Pavlof en 2013, 2014 et 2016 n’ont pas montré d’activité sismique préalable, et l’éruption de 2007 n’a montré une activité sismique que quelques heures avant l’événement. Les observations satellitaires du volcan confirment que des éruptions du passé se sont produites sans provoquer de déformation préalable du sol.
L’étude de la lave émise par le Pavlof montre que le magma alimentant les éruptions est stocké à une profondeur de plus de 20 km sous sa surface. Lorsque Pavlof n’est pas en éruption, le magma reste probablement en profondeur tandis que les gaz s’accumulent dans le système de stockage de magma profond. On pense que sous la pression des gaz le magma monte rapidement vers la surface juste avant une éruption du Pavlof. Cette situation rend difficile sur le long terme l’observation des précurseurs tels que l’activité sismique superficielle et la déformation du sol.
Le magma du Pavlof est riche en gaz, ce qui entraîne généralement des éruptions explosives, avec des panaches de cendres qui atteignent les hautes altitudes. Par exemple, des panaches de cendres entre 10 et 17 km de hauteur ont été générés lors d’éruptions du Pavlof en 1986, 2014 et 2016. Ces hauteurs de panaches de cendres correspondent aux altitudes de croisière habituelles des vols commerciaux. Étant donné que l’activité volcanique du Pavlof est fréquente et peut produire des panaches de cendres d’une hauteur importante, le volcan représente un danger majeur pour les 60 000 personnes qui survolent les Aléoutiennes chaque jour. C’est pourquoi les scientifiques de l’AVO surveillent attentivement l’arc en raison des dangers posés à l’aviation par le Pavlof et d’autres volcans actifs de cette région
Actuellement, l’AVO achève un projet de mise à niveau des équipements au sol existants utilisés pour surveiller les volcans des Aléoutiennes afin d’améliorer la capacité des scientifiques de l’Observatoire à prévoir les éruptions. À la suite de récentes améliorations, les scientifiques de l’AVO ont remarqué en juillet 2021 l’apparition d’un tremor volcanique sur le réseau sismique du Pavlof, ce qui indiquait le mouvement du gaz, du magma et d’autres fluides dans le sous-sol. Un mois plus tard, le Pavlof est entré dans une période éruptive qui continue actuellement. La couleur de l’alerte aérienne a été élevée à l’ORANGE, un niveau qui indique une éruption avec émissions de cendres mineures.
Le succès de la prévision de l’éruption actuelle du Pavlof laisse supposer que les améliorations apportées à l’équipement de surveillance au sol à proximité du volcan ont peut-être permis aux scientifiques de l’AVO d’identifier une sismicité qui n’avait peut-être pas pu être détectée lors des éruptions précédentes. Cela montre que les améliorations apportées aux instruments de surveillance au sol sur le Pavlof et sur d’autres volcans des Aléoutiennes donnent aux scientifiques de l’AVO un ensemble d’outils plus efficace pour potentiellement prévoir les éruptions.
Source : HVO/USGS.

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Alaska is home to 54 active volcanoes and accounts for 80% of active volcanism in the United States. Before many recent eruptions in Alaska, increases in the number of earthquakes, the appearance of volcanic tremor, and/or rapid ground displacements were observed. These precursors can help forecast volcanic eruptions. They are particularly important in Alaska, where weather can prevent other visible precursors, such as steam and volcanic gas emissions, and thermal anomalies, from being detected by satellites and cameras. This detection is important to inform pilots of the flying conditions. One should keep in mind that air traffic is intense in that part of the world between America and Asia.

Different types of precursory behaviour can occur on scales of months, weeks, days, or even hours before an eruption. However, such indications of impending eruption are not always observable at all Alaskan volcanoes. Pavlof (2440 m) is a stratovolcano located within the Aleutian volcanic arc. It has remained elusive in yielding clues to impending eruption.

Recent Pavlof eruptions in 2013, 2014 and 2016 haven’t shown precursory earthquake activity, and the 2007 eruption showed only hours of precursory earthquake activity. Further, satellite observations of the volcano show that past eruptions have occurred here without causing precursory ground deformation.

Studies of lavas from past eruptions at Pavlof show that the magma feeding these eruptions is stored deep (greater than 20 km) beneath its surface. When Pavlof isn’t erupting, magma likely remains at depth as gases accumulate within this deep magma storage system. The gas-entrained magma is thought to ascend rapidly to the surface just prior to eruption at Pavlof. This phenomenon complicates the Alaska Volcano Observatory (AVO)’s ability to observe longer-term eruption precursors such as shallow earthquake activity and ground deformation.

The gas-rich nature of magma at Pavlof commonly results in explosive eruptions, creating ash plumes that reach high altitudes. For example, ash plumes between 10 and 17 km high were generated during eruptions at Pavlof in 1986, 2014, and 2016. These ash plume heights fall in line with the typical cruising altitudes of commercial aviation flights. Since volcanic activity at Pavlof occurs frequently and can produce ash plumes of significant height, the volcano poses a major hazard to the 60,000 people that fly over the Aleutian arc each day. This is why AVO scientists carefully monitor the Aleutian arc due to the hazards posed to aviation by Pavlof and other active volcanoes there.

Currently, AVO is completing a project to upgrade existing ground-based equipment used to monitor these volcanoes to improve their ability to forecast volcanic eruptions. Following recent upgrades, in July 2021, AVO scientists noticed the onset of volcanic tremor on Pavlof’s network of seismic instruments indicating the movement of gas, magma, and other fluids in the subsurface. A month later, Pavlof entered a period of eruption that is ongoing and the color code was raised to ORANGE, indicating an eruption with minor ash emissions.

The success in forecasting Pavlof’s current eruption suggests that improvements in the ground-based monitoring equipment near the volcano may have allowed AVO scientists to identify tremor that possibly went undetected in previous eruptions. This shows that improvements made to ground-based monitoring instruments at this and other volcanoes give AVO scientists a stronger set of tools to potentially forecast eruptions.

Source: HVO / USGS.

 

Localisation du Pavlov sur l’arc des Aléoutiennes et séquence éruptive sur le volcan (Source: AVO)

Collaboration entre observatoires aux Etats-Unis // Collaboration between observatories in the United States

Les observatoires volcanologiques à travers les États-Unis fonctionnent en étroite relation les uns avec les autres pour assurer une surveillance efficace des volcans actifs de ce pays. Cette collaboration est particulièrement évidente lors d’une crise, comme ce fut le cas au moment de l’éruption du Kilauea en 2018. Cette année-là, des scientifiques, des ingénieurs et des administratifs du Volcano Science Center de l’USGS se sont rendus sur la Grande Ile d’Hawaï pour épauler le HVO, l’observatoire des volcans d’Hawaï, et aider les volcanologues locaux à surveiller les coulées de lave et les effondrements qui se produisaient au sommet du Kilauea. Leur aide fut essentielle au bon fonctionnement du HVO 24 heures sur 24, 7 jours sur 7.
La collaboration entre les observatoires volcanologiques existe également quand il n’y a pas de crise éruptive majeure. Certains observatoires tels que l’Alaska Volcano Observatory (AVO) doivent effectuer toutes les missions sur le terrain en été car les conditions météorologiques sont difficiles et les conditions de travail dangereuses le reste de l’année. Comme la saison estivale est courte en Alaska, il est important de faire appel à l’aide temporaire d’autres États.
L’AVO a beaucoup de travail à effectuer au cours de la saison estivale. Le soleil est presque en permanence dans le ciel et les heures de clarté sont pleinement utilisées lorsque le temps le permet. L’aide d’autres observatoires permet aux équipes de terrain d’être renouvelées tous les mois afin d’éviter l’épuisement professionnel.

Comme il y a peu à faire en ce moment à Hawaii depuis la fin de l’éruption du Kilauea, plusieurs géologues du HVO se sont rendus en Alaska cet été pour aider à la mise en place de nouveaux sites de surveillance sismique et la mise à niveau d’instruments plus anciens sur les volcans des Aléoutiennes. Cela fait partie d’une campagne entreprise par l’AVO pour convertir l’ensemble de son réseau sismique analogique en un réseau entièrement numérique. Un tel travail est important car les instruments numériques peuvent détecter une gamme plus large de signaux sismiques. Le HVO est passé à un réseau numérique de 2014 à 2017.
Dans les Aléoutiennes, la mission a débuté à Adak, une île située à environ 1 700 kilomètres au sud-ouest d’Anchorage. L’île, qui abritait une base militaire de 1942 à 1997, est très paisible maintenant que la plupart des installations ont été abandonnées. Adak a servi de base aux opérations scientifiques. En effet, c’est un point central où les stations les plus éloignées sont raccordées au réseau de surveillance des volcans de l’Alaska.
A partir d’Adak, les scientifiques ont voyagé à bord d’un navire de recherche qui les a conduits à travers la Mer de Béring afin de visiter différents volcans. Une fois un volcan atteint, le capitaine jetait l’ancre dans un port bien protégé des tempêtes parfois très violentes qui surviennent dans les Aléoutiennes. À partir de là, les scientifiques ont pris l’hélicoptère embarqué sur le navire pour visiter les différents sites.
Les conditions météorologiques sont souvent difficiles dans les Aléoutiennes, ce qui rend la surveillance des volcans d’autant plus délicate. Un scientifique explique qu’il y avait un épais brouillard presque tous les matins. À chaque fois que le pilote de l’hélicoptère estimait qu’une fenêtre était utilisable, les hommes chargeaient le matériel et décollaient.
Une fois sur un volcan, les scientifiques se mettaient au travail. Il fallait d’abord installer un local de protection du matériel et creuser un trou de 2 mètres de profondeur pour y loger le sismomètre. Des panneaux solaires étaient ensuite installés sur le local avec à l’intérieur 15 batteries de 12 volts pour alimenter l’électronique qui numérise les signaux du sismomètre et envoie les données à Adak par radio. Le travail a toujours été une course contre le soleil, tout en luttant contre les conditions météorologiques en constante évolution.
Les hommes expliquent que le travail fut difficile mais enrichissant. La cohabitation permanente, l’élaboration de stratégies pour faire face aux éléments et le travail en équipe sur un volcan loin de tout ont permis de créer des liens solides entre le HVO et l’AVO. Cet état d’esprit se prolongera bien au-delà du travail sur le terrain dans les îles Aléoutiennes.
Source: USGS / HVO.

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Volcano observatories across the United States work together to ensure efficient and thorough monitoring of the nation’s active volcanoes. This collaboration is particularly evident during a crisis, like the 2018 eruption of Kilauea Volcano. In 2018, scientists, field engineers, and administrative professionals from across the US Geological Survey Volcano Science Center came to the Island of Hawaii to assist the Hawaiian Volcano Observatory (HVO) in monitoring Kilauea’s Lower East Rift Zone (LERZ) lava flows and summit collapses. Their assistance was critical to maintaining HVO’s 24/7 response capability.

Collaboration between volcano observatories also occurs in non-crisis times. Some volcano observatories, such as the Alaska Volcano Observatory (AVO) must accomplish all field work in the summer because other times of the year can bring harsh weather and dangerous working conditions. Since the summer field season in Alaska is short, it is important to use temporary help from other states.

The field season for AVO staff is intense. The sun is almost always up, and the daylight hours are fully used when weather permits. Help from other volcano observatories allows field teams to be rotated every month to avoid burn-out.

As there is little to do in Hawaii with the end of the Kilauea eruption, several HVO staff travelled to Alaska this summer to help build new, and upgrade old, seismic monitoring sites on western Aleutian volcanoes. This is part of a big step that AVO is taking to convert their entire seismic network from an analog to an all-digital network. This is important because digital instruments can detect a wider range of earthquake signals. HVO made the transition to a digital network in 2014 to 2017.

The mission began on Adak, an island about 1,700 kilometres SW from Anchorage. The island, home to a military base from 1942 to 1997, is very peaceful now that most of the facilities have been abandoned. Adak was the base of operations, a central place where more-remote field stations tie into the Alaska volcano monitoring network.

From Adak, the scientists boarded a research vessel which took them across the Bering Sea in order to visit different volcanoes. Once the targeted volcano was reached, the captain dropped anchor in a harbour that would be mostly protected from potentially fierce Aleutian storms. From there, the scientists flew in the onboard helicopter to go back and forth from the ship to the different field sites.

Weather conditions are often difficult in the Aleutians, which makes the monitoring of the volcanoes all the more difficult. The scientific team explains that they were shrouded in fog nearly every morning. Whenever the helicopter pilot deemed that a safe window of opportunity had arrived, they loaded up and took off.

Once the geologists landed on a volcano, the real work began. They dug a foundation for the equipment hut and a 2-metre-deep hole where the seismometer would reside. Solar panels were mounted on the hut, which housed 15 12-volt batteries to power the electronics that digitizes signals from the seismometer and sends data back to Adak via radio. The work was always a race against the sun, while battling the ever-changing weather conditions.

The men explain that the work was difficult but rewarding. Living in close quarters, continuously strategizing to overcome the elements, and working as a team on a remote volcano, led to a bond between HVO and AVO that will last beyond the Aleutian field work.

Source : USGS / HVO.

Le Cleveland, le Semisopochnoi  ou le Veniaminof comptent parmi les volcans les plus actifs des Aléoutiennes, sans oublier l’Augustine… (Photos : AVO et C. Grandpey)

30ème anniversaire de l’Observatoire des Volcans d’Alaska! // The Alaska Volcano Observatory celebrates its 30th anniversary!

L’Observatoire des Volcans d’Alaska (AVO) est l’une des structures avec lesquelles je suis en contact pour obtenir les dernières nouvelles sur l’activité volcanique à travers le monde. L’AVO m’envoie régulièrement des courriers électroniques quand quelque chose d’anormal se passe dans les Aléoutiennes et ailleurs dans l’État.
Cette année, l’Observatoire des Volcans d’Alaska célèbre son 30ème anniversaire. L’Observatoire est le fruit d’une collaboration entre l’Université d’Alaska à Fairbanks, l’USGS et l’Alaska Division of Geological and Geophysical Surveys.

Quelque 90 volcans sont entrés en éruption en Alaska au cours des 10 000 dernières années, assez récemment pour qu’ils soient considérés comme actifs. L’Observatoire surveille essentiellement les volcans proches des zones habitées ou des couloirs aériens.
L’AVO existait depuis un peu plus d’an quand le Redoubt est entré en éruption en 1989. Cette éruption a marqué les esprits car un avion qui faisait la liaison entre Tokyo et Amsterdam via Anchorage, a frôlé la catastrophe en volant trop près du nuage de cendre du Redoubt et ses moteurs ont brusquement cessé de fonctionner. Depuis cette époque, les pilotes se méfient des éruptions volcaniques. Le réseau de surveillance de l’AVO le long des volcans de la chaîne des Aléoutiennes n’est pas forcément essentiel pour les zones habitées, mais il est important pour le trafic aérien. En effet, au moins 50 000 personnes par jour survolent la région et même un volcan isolé peut constituer un risque pour les avions.
L’AVO a débuté en 1988 avec des stations de surveillance sur le Mt. Redoubt, le Mt. Spurr, l’Augustine et le Katmai, mais le réseau de surveillance s’est développé au fil du temps. Les capteurs utilisés par les volcanologues pour étudier les volcans et essayer de prévoir les éruptions sont semblables à ceux utilisés pour détecter les séismes, mais ils doivent être très proches du volcan pour détecter la moindre activité sismique avant une éruption. Ainsi, les scientifiques qui installent ou assurent la maintenance des équipements utilisent un hélicoptère pour s’approcher de la zone où ils installeront les équipements dans un local en fibre de verre.
Certains sites sont plus faciles que d’autres. L’Augustine est relativement facile à visiter, tandis que des volcans comme L’Iliamna et le Mont Spurr sont plus difficiles à approcher sur le plan logistique.
Le 30ème anniversaire de l’Observatoire des Volcans d’Alaska coïncide avec le centenaire du Parc National du Katmai. Le parc a été créé en 1918 pour protéger une zone dévastée par l’éruption de Novarupta, la plus grande éruption volcanique du 20ème  siècle. Des retombées de cendre ont affecté l’Ile Kodiak pendant 60 heures, avec une couche de 30 centimètres. Le nuage de cendre s’est étendu jusqu’à Puget Sound dans l’État de Washington trois jours après le début de l’éruption et a fait chuter la température moyenne d’environ 2 degrés Fahrenheit (1,1°C) dans l’hémisphère nord pendant plus d’un an.
Les chercheurs de l’Alaska Volcano Observatory surveillent également d’autres sites volcaniques dans l’Etat. Ils effectuent des cartographies géologiques des volcans d’Alaska dans le but de comprendre le comportement de ces volcans dans le passé, et d’essayer de prévoir ce qu’ils vont faire dans le futur. Ainsi, sur la Péninsule du Kenai, on peut creuser un trou ou regarder une coupe géologique le long d’une route et détecter des couches de cendre du Redoubt ou de l’Augustine …
L’émergence de nouvelles technologies a permis d’améliorer la surveillance volcanique. L’AVO a installé un capteur de gaz en continu au sommet de l’Augustine – le seul en Alaska – et espère étendre cette technologie dans les années à venir. L’imagerie par satellite a également contribué de manière significative à la détection des nuages de gaz. Les scientifiques commencent également à explorer les volcans en utilisant des drones. Comme l’a dit un chercheur: « Les choses changent constamment ».
Source: Peninsula Clarion.

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The Alaska Volcano Observatory (AVO) is one of the structures I am in touch with to get the latest news about volcanic activity around the world. AVO regularly sends me e-mails when something unusual happens in the Aleutians and elsewhere in the State.

This year, the Alaska Volcano Observatory marks its 30th anniversary. The Observatory  is a collaborative effort between the University of Alaska Fairbanks, the U.S. Geological Survey and the Alaska Division of Geological and Geophysical Surveys.

About 90 volcanoes have erupted in Alaska in the last 10,000 years, recently enough to be considered active. The observatory essenially monitors the volcanoes which are close to people or travel routes.

AVO had only existed for about a year when Mt. Redoubt erupted in 1989. That eruption is often noted because of the near-tragedy of a jet plane flying from Tokyo to Amsterdam via Anchorage, which went briefly into freefall as it flew too close to the ash cloud from the erupting volcano and its engines shut down. Since then, planes have been careful to take volcanic eruptions into account. The observatory’s monitor network along the Aleutian chain volcanoes may not necessarily be applicable for nearby residents, but it is important for air traffic. As many as 50,000 people a day are flying those routes, so even a remote volcano may pose a risk to those flights.

The observatory started out with monitoring stations on Mt. Redoubt, Mt. Spurr, Mt. Augustine and Katmai, but has grown its network over time. The sensors the volcanologists use to study volcanoes and predict eruptions are very similar to the sensors used to detect earthquakes, but they have to be very close to the volcano to detect the subtle seismic activity before an eruption. So the scientists installing or maintaining equipment will fly a helicopter to the volcanoes and look for an area to mount the equipment and a fiberglass hut to house it.

Some sites are easier than others. Mt. Augustine is a relatively easy to site for the researchers, while volcanoes like Mt. Iliamna and Mt. Spurr are more logistically challenging.

The Alaska Volcano Observatory’s 30th anniversary coincides with Katmai National Park’s centennial. The park was established in 1918 in part to protect an area on the Alaska Peninsula devastated by the eruption of Novarupta, the largest known volcanic eruption in the 20th century. Stretched over three days, ash rained down in Kodiak for 60 hours, burying the town in a foot of ash. The ash cloud stretched all the way to Puget Sound in Washington State three days after the eruption began and lowered the average temperatures by about 2 degrees Fahrenheit (1.1°C) in the Northern Hemisphere for more than a year.

The researchers at the Alaska Volcano Observatory do similar work with other volcanic sites around the State. The researchers do basic geological mapping of Alaskan volcanoes, with the goal of understanding what these volcanoes have done in the past, and what they will do in the future. On the Kenai Peninsula, one could go dig a hole or look at a road cut and see layers of Redoubt, Augustine…

The emergence of new technology has helped with monitoring as well. The Alaska Volcano Observatory keeps a continuous gas sensor at the summit of Mt. Augustine, the only one in Alaska, and hopes to expand that technology in the future. Satellite imaging has also helped significantly with detecting chemical dispersions. Scientists are also starting to explore volcanoes by using drones. As one researcher said: “Things are always changing.”

Source: Peninsula Clarion.

Mt Redoubt

Augustine

Vallée des 10 000 Fumées (Parc National du Katmai)

(Photos: C. Grandpey)

 

Enregistrements du tonnerre volcanique // Recordings of volcanic thunder

Des orages se produisent souvent pendant les éruptions volcaniques avec la présence d’éclairs dans les panaches lorsque les particules de cendre s’électrifient en entrant en collision les unes avec les autres. Les chercheurs étaient persuadés que les éclairs volcaniques étaient suivis de coups tonnerre, comme pendant les orages classiques, mais qu’ils n’avaient pas encore été en mesure de faire la distinction entre les coups de tonnerre et les grondements de l’éruption proprement dite. Une nouvelle étude publiée en mars 2018 dans la revue scientifique Geophysical Research Letters, nous apprend que des scientifiques de l’Observatoire Volcanologique de l’Alaska (AVO) ont pu enregistrer le tonnerre sur le volcan Bogoslof dans les îles Aléoutiennes.
Les scientifiques de l’AVO surveillent en permanence les îles Aléoutiennes et tentent de détecter à distance les signes d’éruptions imminentes. Ils utilisent des capteurs sismiques pour détecter les mouvements du sol avant ou pendant une éruption, des réseaux de microphones pour détecter les explosions et s’appuient sur le service d’information sur la localisation de la foudre dans le monde (World Wide Lightning Location Network – WWLLN) pour détecter les éclairs dans les panaches de cendre. Les orages sont rares dans les îles Aléoutiennes ; lorsque les capteurs détectent la foudre, cela signifie presque inévitablement qu’une éruption est en train de se produire.
Le Bogoslof est entré en éruption en décembre 2016 et s’est manifesté plus de 60 fois en août 2017. La plupart des éruptions ont produit des nuages ​​de cendre de plus de six kilomètres de hauteur qui ont perturbé le trafic aérien dans toute la région.
Les éruptions du Bogoslof les 8 et 10 juin ont créé des conditions idéales pour observer le tonnerre volcanique. Elles ont généré d’immenses panaches de cendre qui ont été observés plusieurs heures après la fin des éruptions. Dans ces conditions, les chercheurs ont pu percevoir les coups de tonnerre provoqués par la foudre dans les panaches de cendre, sans être gênés par les grondements de l’éruption à l’arrière-plan.
Les capteurs du WWLLN ont détecté des éclairs dans les panaches de cendre du Bogoslof pendant plusieurs minutes après la fin de chaque éruption. Dans leur dernière étude, les chercheurs ont comparé le déclenchement et la localisation des éclairs avec les sons enregistrés par un réseau de microphones sur l’île d’Okmok, à environ 57 km de là. Ils ont conclu que le timing et le volume des sons captés par les microphones ne pouvait que correspondre au bruit émis par le tonnerre après les éclairs.
Le 8 mars, les microphones ont enregistré au moins six séquences sonores bien distinctes trois minutes après que la foudre ait atteint son paroxysme dans le panache. Le timing des séquences sonores ne pouvait que provenir des coups de tonnerre causés par la foudre. Les microphones étant positionnés à 57 kilomètres du volcan, il fallait trois minutes au son pour les atteindre.
Le 10 juin, les micros ont capté de nouvelles séquences sonores provenant d’une direction légèrement différente de celle des sons de l’éruption. Leur emplacement correspondait aux zones maximales d’activité de la foudre. Un chercheur a déclaré: « Si les gens avaient pu observer l’éruption, ils auraient entendu les coups de tonnerre.
Source: The Dutch Harbor Fisherman.

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Lightning is common in volcanic plumes because particles of ash and ice scrape and collide with each other and become electrified. Researchers assumed volcanic lightning is followed by thunder, as it is during thunderstorms, but they had not yet been able to tease out thunderclaps from the noises of the eruption itself, and many scientists considered it impossible. However, in a new study published this month in the scientific journal Geophysical Research Letters, scientists explain that they detected thunder at Bogoslof volcano in Alaska’s Aleutian Islands.

Researchers at the Alaska Volcano Observatory constantly monitor the Aleutian Islands from afar for signs of impending eruptions. They use seismic sensors to pick up ground movement before or during an eruption, arrays of microphones to detect sounds of ash exploding skyward and the World Wide Lightning Location Network (WWLLN)  to detect lightning strokes within an ash plume. Thunderstorms are rare in the Aleutian Islands, so when sensors detect lightning, it most likely means there is an ongoing eruption.

Bogoslof started erupting in December 2016 and erupted more than 60 times through August 2017. Many of the eruptions produced towering clouds of ash more than six kilometres high that disrupted air travel throughout the region.

Bogoslof’s eruptions on March 8th and June 10th created ideal conditions for observing volcanic thunder. Both eruptions generated immense ash plumes that persisted for several hours after the eruptions ceased. Without the din of an eruption in the background, researchers had a better chance of hearing cracks of thunder caused by lightning in the plume.

WWLLN sensors detected lightning strokes in the ash plumes for several minutes after each eruption ended. In the new study, the researchers compared the timing and location of the lightning strikes to sounds recorded by a microphone array on the island of Okmok, about 57 km away. They found the timing and volume of the sounds the microphones picked up matched the lightning data in a way only thunder could.

On March 8th, the microphones recorded at least six distinct bursts of sound that occurred three minutes after lightning activity in the plume peaked. The timing of the bursts means they were almost certainly thunderclaps caused by the lightning: The microphones were 57 kilometres away from the volcano, so it would have taken sound three minutes to reach the microphones.

On June 10th the microphones picked up bursts of sound coming from a slightly different direction than sounds from the eruption. The location of the bursts corresponded to areas of peak lightning activity. Said one researcher: « If people had been observing the eruption in person, they would have heard this thunder.

Source: The Dutch Harbor Fisherman.

Eruption du Bogoslof vue depuis l’espace (Crédit photo: NASA)

Eclairs dans le panache du Rinjani (Indonésie) en 1994 [Crédit photo: Wikipedia]