Coulées de lave et zones de risques à Hawaii // Lava flows and threatened areas in Hawaii

Dans un article récent, les géologues de l’Observatoire des Volcans d’Hawaï (HVO) expliquent comment évaluer la menace posée par les coulées de lave. Selon eux, cette approche repose sur notre connaissance du passé. La probabilité à long terme qu’une zone soit envahie par la lave est évaluée de deux manières différentes en fonction de l’activité passée des coulées.
Une première approche utilise une carte géologique pour calculer quelle surface terrestre a été recouverte par la lave au cours de différentes périodes du passé.
Une autre approche calcule la fréquence à laquelle des coulées de lave se sont produites dans des zones spécifiques au fil du temps.
Ces deux approches sont utilisées par la plupart des observatoires volcanologiques dans le monde. Les cartes montrant les coulées de lave avec des couleurs différentes selon les années sont souvent très belles.
En ce qui concerne les volcans hawaïens, la carte de 1992 – Lava-Flow Hazard Zone (LFHZ) – utilise l’approche basée la couverture par la lave sur le long terme. On ne mesure pas la vitesse à laquelle une coulée de lave avance, mais la vitesse à laquelle une zone est recouverte par la lave de plusieurs éruptions au cours des siècles.
Les nouvelles éruptions n’affectent pas de manière significative cette couverture car leurs coulées recouvrent certaines coulées de lave récentes ainsi que d’autres plus anciennes. Par exemple, la lave de 2018 a coulé entre et sur des portions des coulées de lave de 1790, 1955 et 1960. Par conséquent, la surface de lave émise depuis 1790 n’a pas été forcément augmentée par l’ensemble des coulées de 2018, mais uniquement par la partie qui est allée au-delà des coulées antérieures.
La carte LFHZ de 1992 montre que les plus forts risques de couverture par la lave se trouvent dans les zones de rift et au sommet du Kilauea et du Mauna Loa. Près de la moitié de la LFHZ 1 (la zone la plus exposée) sur les deux volcans a été recouverte par la lave depuis l’année 1790.
L’autre approche pour estimer les risques des coulées de lave sur le long terme consiste à calculer la fréquence à laquelle une zone particulière est affectée. La Lower East Rift Zone (LERZ) du Kilauea a été envahie par la lave à cinq reprises depuis 1790 – en 1790, 1840, 1955, 1960 et 2018. Ces éruptions se sont produites sur une période de plus de 200 ans avec des intervalles d’une soixantaines d’années entre elles.
La méthode de l’intervalle de récurrence des coulées est la plus largement utilisée pour calculer les risques. Elle fait reposer en général les cartes à risques sur un intervalle de récurrence moyen de 100 ans entre les coulées les plus destructrices. En utilisant la formule de probabilité la plus simple, cet intervalle de récurrence se traduit par une probabilité de 1% de coulées destructrices sur une année et de 39 % sur une période de 50 ans. La probabilité qu’une coulée majeure se produise au cours d’un siècle n’est pas de 100% mais seulement de 63%, car l’intervalle de récurrence est une moyenne d’intervalles réels qui peuvent être très différents.
Dans l’application de cette méthode par le HVO aux coulées de lave du Kilauea, un intervalle de récurrence moyen d’environ 60 ans dans la LERZ signifie qu’il y a 63 % de chances que le prochain intervalle de récurrence sans lave soit de 60 ans ; c’est aussi la probabilité qu’une autre coulée de lave affecte une partie de la LERZ d’ici 60 ans. La probabilité d’une coulée de lave dans cette zone au cours d’une période de 30 ans serait de 40% et la probabilité d’envahissement de la zone par la lave serait de 26%. Heureusement, les zones les plus exposées dans la LERZ se limitent aux régions côtières.
Les calculs et les cartes des risques de coulée de lave produits par l’U.S. Geological Survey (USGS) sont destinés à informer les propriétaires fonciers, les services de sécurité et les planificateurs gouvernementaux des risques à long terme posés par les coulées de lave.
Source : USGS/HVO.

——————————————

In a recent article, geologists at the Hawaiian Volcano Observatory (HVO) explain how one can evaluate the threat posed by future lava flows. They say that this approach relies on our knowledge of the past. The long-term likelihood of an area being invaded by lava in the future, is estimated in two different ways based on the history of lava flow activity.

One approach uses a geologic map to calculate how much land surface was covered by lava during different periods going back into the past.

Another approach calculates how frequently lava flows have occurred within specific areas over time.

Both approaches are used by most volcanological observatoriess in the world. The maps showing the lava flows with diffrenet colours according to the years are often very beautiful.

As far as Hawaiian volcanoes are concerned, The 1992 Lava-Flow Hazard Zone (LFHZ) Map represents use of the approach based on long-term coverage rates. This is not a measure of how fast an individual lava flow advances but how fast an area is covered by lava from multiple eruptions over centuries.

New eruptions don’t affect coverage rates significantly because new flows cover some of the most recent lava as well as older flows. For example, 2018 lava flowed between and over parts of the 1790, 1955, and 1960 lava flows. Therefore the “coverage” or resurfacing since 1790 did not increase by the full area of the 2018 flow, just by the portion that was beyond those earlier flows.

The 1992 LFHZ map shows that the highest coverage rates (and therefore hazards) are within the rift zones and summits of Kīlauea and Mauna Loa volcanoes. Almost half of LFHZ 1 (the most hazardous zone) on both volcanoes was covered since the year 1790.

The other approach to estimating long-term lava flow hazards is to calculate how often a particular area is impacted by lava. The lower East Rift Zone (LERZ) of Kīlauea has been overrun by lava five times since 1790—in 1790, 1840, 1955, 1960, and 2018. Those eruptions occur over a span of more than 200 years with an average of about 60 years between them.

The recurrence interval method is most widely used for calculating flood hazards, traditionally basing hazard maps on an average recurrence interval of 100 years between damaging floods. By using the simplest formula for probability, that recurrence interval translates to a 1 percent chance of damaging floods happening in any one year and a 39 percent chance in any 50-year period. The probability of such a flood happening in any century is, surprisingly, not 100 percent but 63 percent because the recurrence interval is an average of actual intervals that may be quite different.

In the HVO application to lava flows, an average recurrence interval of about 60 years in the LERZ means that there is a 63 percent chance that the next lava-free recurrence interval will be 60 years; it is also the odds that another lava flow will affect some part of the LERZ within 60 years. The probability of a lava flow in this region during the period of 30 years would be 40 percent and the probability of flooding would be a 26 percent chance. Fortunately, the region of combined significant lava and flood hazards in the LERZ is limited to coastal flooding zones.

Lava flow hazard calculations and maps produced by the U.S. Geological Survey (USGS) are intended to inform property owners, emergency managers, and government planners of the long-term hazards posed by lava flows.

Source: USGS / HVO.

Carte de 1992 des zones de risques à Hawaii. Vous trouverez la carte avec une meilleure résolution en cliquant sur ce lien: https://pubs.usgs.gov/mf/1992/2193/mf2193.pdf

Les leçons de l’éruption du Moto-Shirane (Japon) // The lessons of the Moto-Shirane eruption (Japan)

Les Japonais sont des gens très scrupuleux. Chaque fois qu’un problème survient, ils essaient d’en déterminer les causes et de trouver des solutions. Cet état d’esprit peut être observé dans de nombreux domaines d’activité et les volcans en font partie.
Lorsque le Mont Moto-Shirane est entré soudainement en éruption le 23 janvier 2018, tuant une personne et en blessant 11 autres, l’Agence Météorologique Japonaise (JMA) a été dans l’impossibilité d’émettre un bulletin d’alerte immédiatement après l’événement. Le premier a été publié seulement environ une heure plus tard. La ville de Kusatsu, une station de ski près du volcan, a réussi à diffuser un bulletin d’alerte par radio 50 minutes après l’éruption. L’Agence a réagi avec un tel retard parce qu’il fallait qu’elle vérifie non seulement ce qui s’est passé sur volcan, mais aussi si le système d’observation et d’alerte des volcans de la région avait fonctionné. Cet événement montre que le gouvernement japonais et la communauté scientifique (en l’occurrence les volcanologues) auraient tout intérêt à revoir le système actuel de surveillance et d’alerte, et examiner les moyens de répondre au mieux aux éruptions une fois qu’elles ont eu lieu.
Le Japon compte 111 volcans actifs, ce qui  représente environ 7% des volcans actifs de la planète, et 50 sont surveillés 24 heures sur 24. La zone volcanique où l’éruption s’est produite le 23 janvier en fait partie. L’Institut de Technologie de Tokyo a un observatoire sur le Moto-Shirane ; ce qui s’est passé est donc d’autant moins excusable.
L’éruption a eu lieu au niveau du cratère Kagamiike sur le Mont Moto-Shirane. Les volcanologues et l’Agence ne s’attendaient pas à une éruption sur ce site car il n’y avait pas eu d’activité volcanique depuis environ 3 000 ans. Les efforts de surveillance dans la région se concentrent sur le cratère Yugama, à environ 2 km au nord. Les données indiquent que l’éruption du 23 janvier a été très soudaine. Une activité sismique a été enregistrée vers 9h59 et l’éruption a eu lieu à 10h02. Tout bulletin d’alerte aurait donc été inutile en matière d’évacuations.
La dernière éruption semble montrer que le système d’observation du Moto-Shirane est inadéquat, même si un meilleur équipement n’aurait  pas forcément permis de prévoir une éruption phréatique. Cet événement devrait toutefois inciter la JMA à vérifier si le réseau national de sismomètres et de caméras de surveillance volcanique ne présente pas des lacunes. Bien qu’il y ait des contraintes budgétaires, l’Agence devrait utiliser au mieux ses ressources pour accroître l’efficacité du réseau d’observation. Par exemple, il n’y avait pas de carte à risques couvrant le site de la dernière éruption. La JMA devra donc revoir la façon dont la carte est élaborée en tenant compte du fait que les activités volcaniques peuvent être très irrégulières.
La JMA devra analyser les données de la dernière éruption pour déterminer l’étendue exacte des dégâts. Pour cela, il faudra identifier les zones où le volcan a envoyé des projectiles et de la cendre, le type spécifique et l’ampleur de l’éruption, si de l’eau chaude a été émise et s’il y a eu des coulées pyroclastiques. L’Agence devra également étudier pourquoi il a fallu si longtemps pour émettre une alerte d’éruption. Le premier bulletin a été émis environ une heure après l’éruption, avec élévation du niveau d’alerte de 1 à 2 sur une échelle de 5, niveau qui indique que l’entrée dans la zone du cratère est limitée. Environ une heure et 50 minutes après l’éruption, le niveau d’alerte est passé à 3, en vertu duquel l’entrée dans la zone du cratère est soit interdite, soit restreinte. Le problème est que l’Agence n’a pas partagé ce bulletin d’alerte avec les autorités locales à Kusatsu.
Le système d’alerte éruptive rapide a été mis en place à la suite de l’éruption du Mont Ontake en 2014, qui a tué 58 personnes. Le but est d’inciter les gens à évacuer la zone et ainsi à limiter le nombre de victimes. Afin d’expliquer pourquoi les bulletins d’alerte n’ont pas été émis immédiatement, la JMA a déclaré qu’il a fallu du temps pour confirmer les faits liés à l’éruption en raison du manque de caméras de surveillance près du site. Dans un tel cas et dans un but de sécurité, il faudrait que l’Agence obtienne le plus rapidement possible des informations auprès des randonneurs et des touristes qui se trouvent près du site de l’éruption et qu’elle émette des bulletins d’informations appropriés, même si ces informations ne peuvent pas être vérifiées. Les municipalités proches des volcans devraient également agir selon le même principe, même si elles sont susceptibles d’obtenir des informations contradictoires, comme ce fut le cas pour la mairie de Kusatsu.
Beaucoup de volcans japonais sont des lieux touristiques et les gens ne se rendent pas forcément compte du risque éruptif. La plupart des municipalités situées à proximité des volcans ne possèdent pas de plans d’évacuation pouvant être utilisés en cas de problème..
Bien que l’éruption du Mont Moto-Shirane nous rappelle la difficulté à prévoir de tels événements, elle devrait pousser le gouvernement japonais à intensifier ses efforts pour améliorer le système de surveillance volcanique. Un bon point de départ consisterait à allouer des ressources suffisantes pour former une nouvelle génération de volcanologues, car le pays souffre cruellement d’une pénurie de jeunes scientifiques dans ce domaine.
Source: The Japan Times.

——————————————–

The Japanese are very scrupulous people. Each time a problem occurs, they try to find its causes and possible solutions. This behaviour can be observed in many fields of activity and volcanoes are concerned too.

When Mount Moto-Shirane erupted without warning on January 23rd 2018, killing one person and injuring 11 others, the Japan Meteorological Agency (JMA) was unable to issue an alert immediately after the eruption; the first one was issued only about an hour later. The town of Kusatsu, the site of a ski resort near the volcano, only managed to broadcast a disaster warning through a wireless system 50 minutes after the eruption. Along with verifying what happened at the volcano, the Agency needs to look into whether the volcano observation and alert system in the area worked. The government and the volcanologist community should re-examine the current monitoring and alert system, and review ways to best respond to eruptions once they have taken place.

Japan has 111 active volcanoes accounting for about 7% of active volcanoes around the world, and 50 of them are observed round the clock. The volcanic area where the eruption occurred last week is one of these 50 areas. The Tokyo Institute of Technology has an observatory there, making what happened all the more shocking.

The eruption took place at the Kagamiike crater on Mount Moto-Shirane. Volcanologists and the Agency had not anticipated an eruption at that site since there had been no volcanic activity there in some 3,000 years. The monitoring efforts in the area are concentrated at the Yugama crater of Mount Shirane, some 2 km to the north. Data indicate the January 23rd eruption was very sudden. Volcanic tremors were observed in the area around 9:59 a.m. and the eruption took place at 10:02 a.m.

It is clear that the system to observe Mount Moto-Shirane is inadequate, although even a better one may not have enabled the prediction of a phreatic eruption. This event should prompt the Agency to look into whether the nation’s network of seismometers and video cameras to monitor volcanic activities has too many holes. While there are budgetary constraints, the Agency should make the best use of its resources to increase efficiency of the observation network. The hazard map for volcanic activities and eruptions did not cover the site where last week’s eruption took place. Thus, the Agency should review the way the map is created based on the understanding that volcanic activities can be very irregular.

The Agency needs to analyze data from the latest eruption to determine the exact extent of the damage, including identifying the areas where the volcano spewed stones and ash, the specific type and scale of the eruption, whether hot water was discharged and whether there were debris flows. It should also scrutinize how and why it took so long to issue an eruption alert. The first warning came about an hour after the eruption, raising the volcanic status level from 1 to 2 on a scale of 5, a level at which entry into the crater area is restricted. About one hour and 50 minutes after the eruption, it raised the status level to 3, under which entering the mountain area is either banned or restricted. However, the Agency did not share this warning with the Kusatsu Municipal Government.

The system of issuing a prompt eruption alert was established in the wake of the 2014 eruption of Mount Ontake which killed 58 people, in an effort to encourage people to evacuate and limit casualties as much as possible. Explaining why the warnings were not issued immediately, JMA said it took time to confirm the facts related to the eruption due to the lack of monitoring cameras near the site. In such a case, the Agency should get information from climbers and tourists who were near the scene as quickly as possible and issue relevant warnings – even if the information provided cannot be verified – under the principle that safety comes first. Municipalities near volcanoes also should act under the same principle, although they may get conflicting information, as the Kusatsu town office did.

Many of Japan’s volcanoes constitute tourism resources, and people may not have a sufficient sense of caution regarding the possibility of eruptions. Most municipalities near volcanoes are said to lack advance evacuation plans in the event of an incident.

Although what happened last week at Mount Moto-Shirane reminds us of the difficulty of forecasting volcanic eruptions, that should not lead the government to slacken its efforts to improve the system to monitor volcanic activities. A good starting point would be to allocate sufficient resources to train a new generation of volcanologists since the nation is suffering from an acute shortage of young experts in the field.

Source : The Japan Times.

Zone sommitale du Moto-Shirane (Crédit photo: F. Gueffier)

Cartes géologiques des Iles Eoliennes // Geological maps of the Aeolian Islands

drapeau francaisSi vous aimez les Iles Eoliennes, vous pouvez cliquer sur le lien ci-dessous qui vous fera découvrir de belles cartes géologiques d’Alicudi, Filicudi, Lipari, Salina, Panarea, Stromboli et Vulcano.

http://www.regione.sicilia.it/beniculturali/dirbenicult/PdGEolie/AllegatiCartografici/6%20vulcanologia%20PdG%20Eolie.pdf

A propos de l’Ile deVulcano, L’Association Volcanologique Européenne ( http://www.lave-volcans.com/index.php) tient à votre disposition un mémoire que j’ai rédigé il y a quelques années.

 

drapeau anglaisIf you like  the Aeolian Islands, you can click on the following link and discover nice geological maps of Alicudi, Filicudi, Lipari, Salina, Panarea, Stromboli and Vulcano.

http://www.regione.sicilia.it/beniculturali/dirbenicult/PdGEolie/AllegatiCartografici/6%20vulcanologia%20PdG%20Eolie.pdf

As far as Vulcano is concerned, the French L’Association Volcanologique Européenne puts at your disposal a booklet I wrote (in French) a few years ago.

Thématique-Vulcano