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Tsunami du Krakatau: Une prévision difficile, voire impossible // A difficult, even impossible prediction

Après le tsunami dévastateur (dernier bilan de 429 morts, 1485 blessés et 154 disparus) provoqué pat un effondrement partiel de l’Anak Krakatau, les commentaires se multiplient sur les réseaux sociaux pour expliquer ce qui s’est passé. Malheureusement, si nous sommes en mesure d’analyser l’événement, nous ne sommes toujours pas capables de le prévoir. Il faut bien reconnaître qu’il en va de même pour un grand nombre d’événements naturels.

On peut lire un certain nombre de prévisions gratuites. Certains indiquent qu’un nouvel effondrement latéral du Krakatau peut se produire à nouveau car l’édifice est déstabilisé. Bien sûr, mais il se peut qu’un tel événement ne se produise que dans plusieurs mois, voire plusieurs années, et les populations littorales seront toujours autant démunies pour y faire face.

Il faut bien admettre que l’on ne peut pas faire grand-chose pour anticiper un effondrement ou un glissement de terrain sur un volcan actif et, qui plus est, qui se dresse au milieu de la mer. Installer des capteurs sur les pentes ? A quoi bon ? Ils seront vite recouverts par les projections éruptives et donc inutilisables. A l’occasion du tsunami de ces derniers jours, j’ai rappelé qu’un événement semblable, mais de moindre ampleur, avait eu lieu sur le Stromboli le 30 décembre 2002 quand un morceau de la Sciara del Fuoco avait glissé au fond de la mer, déclenchant un tsunami. Connaissant la Sciara del Fuoco, je ne vois pas comment on pourrait y installer des capteurs étant donné qu’elle reçoit toutes les projections du volcan.

Il faut malheureusement se rendre à l’évidence : nous ne sommes pas capables de prévoir le tsunami déclenché par un effondrement brutal sur un volcan, de la même façon que nous ne savons pas prévoir la vague provoquée par un événement sismique en mer. Si un tel événement se produit très loin des côtes, des balises en mer permettent de suivre sa progression et d’alerter les populations. En revanche, si le décrochement de faille a lieu à quelques encablures du rivage, toute forme de prévention devient impossible.

De temps à autre, on  voit apparaître des articles à propos du basculement du flanc E de l’Etna (Sicile) vers la Mer Ionienne. Certains scientifiques redoutent, à juste titre, une catastrophe majeure si un tel événement se produisait. Le flanc E du volcan est parcouru de failles qui sont bien connues et surveillées. Malgré cela, serons-nous en mesure d’anticiper suffisamment à temps un tel effondrement ? La question reste posée !

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After the devastating tsunami (latest toll: 429 dead, 1,485 injured and 154 missing) caused by a partial collapse of Anak Krakatau, comments are multiplying on social networks to explain what happened. Unfortunately, if we are able to analyze the event, we are still not able to predict it. We should admit that the same goes for a large number of natural events.
A number of forecasts can be read. Some say that a new lateral collapse of Krakatau can happen again because the volcanic edifice is destabilized. Of course, but such an event may happen in a few months or even years, and the seashore populations will still be destitute to deal with it.
We must admit that we can not do much to anticipate a collapse or a landslide on an active volcano and, what is more, that stands in the middle of the sea. Should we install sensors on the slopes? What’s the point ? They will be quickly covered by eruptive projections and therefore unusable. Concerning the tsunami of recent days, I recalled that a similar but smaller event took place at Stromboli on December 30th, 2002, when a chunk of the Sciara del Fuoco slid into the depths of the sea, triggering a tsunami. Knowing the Sciara del Fuoco, I do not see how we could install sensors because it receives all projections of the volcano.
Unfortunately, we are not able to predict the tsunami triggered by a sudden collapse on a volcano, in the same way that we do not know how to predict the wave caused by a seismic event at sea. If such an event occurs very far from the coasts, beacons at sea make it possible to follow its progress and to alert the populations. On the other hand, if the fault slip occurs a few miles from shore, any form of prevention becomes impossible.
From time to time, articles appear about the tilting of the eastern flank of Mt Etna (Sicily) towards the Ionian Sea. Some scientists fear, rightly, a major disaster if such an event occurred. The E flank of the volcano is slashed by faults that are well known and monitored. In spite of this, will we be able to anticipate enough in time such a collapse? The question remains!

Carte montrant les zones affectées par le tsunami du 22 décembre 2018 (Source: Jakarta Globe)

Les effondrements historiques du sommet du Kilauea (Hawaii) // Historic collapses of the Kilauea summit (Hawaii)

La dernière éruption du Kilauea a provoqué l’effondrement spectaculaire du cratère de l’Halema’uma’u. Cependant, ce n’est pas la première fois dans l’histoire du volcan qu’un tel événement se produit. L’Observatoire des Volcans d’Hawaï (HVO) indique toutefois que le dernier effondrement sommital a été le premier à être observé en détail avec un volume d’affaissement supérieur à une douzaine d’effondrements de ce type au cours des deux derniers siècles. Les premiers effondrements connus (1823, 1832 et 1840) avaient un volume d’affaissement important, mais le processus n’a pas été décrit avec précision par les témoins. Les effondrements les plus récents (1919, 1922 et 1924) ont mis en oeuvre de plus petits volumes d’affaissement ; ils ont été observés par Thomas Jaggar et l’équipe scientifique du HVO.
L’effondrement de 1868 a été le premier à être observé après la construction d’un hôtel au sommet du Kilauea. Divers observateurs étaient présents pendant quelques jours chacun au cours des premières semaines de l’événement. Les mois de mars et avril 1868 sont le plus souvent associés à une forte sismicité et à des épisodes éruptifs du Mauna Loa. Le séisme le plus significatif, d’une magnitude estimée à M 7,9, a provoqué un tsunami et un glissement de terrain et a également provoqué un effondrement du sommet du Kilauea.
Selon des témoins, le cratère du Kilauea a été très actif entre la fin janvier et la fin mars 1868, avec huit lacs de lave qui ont connu des débordements, en particulier le 27 mars, lorsque les premiers séismes ont été enregistrés.
Le 2 avril, vers 16 heures, le séisme de M 7.9 mentionné ci-dessus a fait onduler le sol autour du Kilauea à la manière d’un navire en mer. L’événement s’est accompagné de puissantes détonations dans le cratère, tandis que de grandes quantités de lave étaient projetées à une très grande hauteur et que des parois du cratère s’effondraient. Cet événement s’est poursuivi pendant trois jours, avec un recul de la lave dans le cratère. Le 5 avril 1868, elle avait totalement disparu !
Le séisme du 2 avril 1868 a également provoqué de brèves éruptions dans le cratère du Kilauea Iki et sur la Southwest Rift Zone. Des observateurs ont indiqué que le 18 avril au moins les deux tiers de la surface du cratère dans les parties ouest et nord-ouest s’étaient effondrés. Le plancher se trouvait à environ 90 mètres sous le niveau de la partie restante du fond du cratère.

La séquence d’événements de 2018 présente certaines similitudes avec celle de 1868. Le niveau du lac de lave au sommet du Kilauea s’était élevé jusqu’en avril de cette année et a commencé à baisser le 3 mai, jour où l’éruption a débuté dans le District de Puna. Le 4 mai, un séisme de M 6,9 a été enregistré et le 16 mai, des explosions ont secoué le sommet du Kilauea. Au cours des semaines qui ont suivi, l’affaissement de la caldeira a commencé et a duré plus de deux mois. Les émissions de gaz ont considérablement diminué.
Les descriptions des effondrements de 1868, avec des détonations, des effondrements de parois et l’affaissement d’une grande partie du fond du cratère sont semblables à bon nombre d’événements observés en 2018; Les affaissements sommitaux de 1868 et de 2018  ont affecté une grande partie du plancher de la caldeira du Kilauea. Les volumes d’effondrement de 1868, entre 0,2 et 0,5 kilomètre cube, sont toutefois inférieurs au volume de plus de 0,75 kilomètre cube observé en 2018.
Après l’effondrement sommital de 1868 et la disparition des lacs de lave, cette dernière a fait ponctuellement sa réapparition. La première nouvelle émission de lave a été enregistrée le 19 avril pendant moins d’une heure. En août et septembre 1868, les visiteurs ont signalé que le profond cratère se remplissait à nouveau et que le South Lake était à nouveau actif.
Selon le HVO, les effondrements sommitaux du Kilauea, accompagnés de la vidange du lac de lave, font partie du processus de remplissage à long terme de la caldera actuelle apparue il y a plusieurs siècles. Au cours de l’histoire du volcan, chaque effondrement a été suivi par la réapparition de lave plusieurs mois plus tard. Le HVO attend de voir la suite des événements…
Source: HVO.
Cependant, si la lave devait réapparaître au sommet ou quelque part le long de l’East Rift Zone, il s’agirait d’une NOUVELLE éruption et pas la poursuite de l’éruption de 1983 débutée sur le Pu’u O’o! Cela fait plus de deux mois que l’on n’a plus vu la lave sur le Kilauea !

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Kilauea’s last eruption caused the dramatic collapse of the Halema’uma’u Crater. However, this is not the first time in the history of the volcano that such an event has happened. The Hawaiian Volcano Observatory (HVO) indicates that the last collapse was the first to be observed in detail and the largest measured by subsidence volume of more than a dozen summit collapses in the past 200 years. The earliest known collapses (1823, 1832, and 1840) were large in subsidence volume but the process was not recorded by witnesses. The most recent collapses (1919, 1922, and 1924) involved smaller subsidence volumes but were witnessed by Thomas Jaggar and his staff at HVO. .

The collapse of 1868 was the first collapse after a hotel was established at the Kilauea summit. Various observers were present for a few days during the first weeks of the event. The months of March and April of 1868 are most often associated with strong earthquakes and Mauna Loa eruptions. The strongest earthquake, estimated at M 7.9, generated a tsunami and a landslide and also started a collapse of the Kilauea summit.

According to witnesses, the Kilauea crater had been very active from late January to late March with eight overflowing lava lakes, especially on March 27th, 1868 when the first strong earthquakes started.

On April 2nd, at about 4 p.m., the above-mentioned M7.9 earthquake caused the ground around Kilauea to rock like a ship at sea. At that moment, fearful detonations could be heard in the crater; large quantities of lava were thrown up to a great height and portions of the wall tumbled in. This event continued for three more days as the lava receded within the crater. By April 5th, 1868, there was no more lava to be seen in the crater.

The April 2nd earthquake also triggered brief eruptions in Kilauea Iki Crater and in the Southwest Rift Zone. Observers indicated that on April 18th, at least two-thirds of the area of the crater towards W and NW had caved in and sunk about 90 metres below the level of the remaining portion of the old floor.

The 2018 sequence of events has some similarities to the 1868 sequence. The level of the Kilauea summit lava lake had been rising through April of this year and started dropping on May 3rd as the Puna eruption commenced. On May 4th, an M 6.9 earthquake occurred and on May 16th, explosive events began at the summit of Kilauea. Over the next few weeks, subsidence of the summit caldera floor began and continued for more than two months. Gas emissions decreased dramatically.

The descriptions of the 1868 collapses involving detonations, avalanches of the walls, and sinking of a large portion of the crater floor could also describe many of the 2018 caldera collapse events. Both the 1868 and 2018 summit subsidence involved a large part of the Kilauea caldera floor. The estimates of the amount of 1868 caldera floor subsidence, between 0.2 and 0.5 cubic kilometres, are smaller than the measurement of more than 0.75 cubic kilometres of 2018 caldera subsidence.

After the 1868 summit collapse and withdrawal of the lava lakes, lava returned for brief moments. The first reappearance was recorded on April 19th for less than an hour. By August and September1868, visitors reported that the deep pit was refilling, and the South Lake was active once more.

HVO indicates that Kilauea summit collapses accompanied by lava lake draining are a routine part of the long-term refilling of the current caldera produced centuries ago. Each collapse has been followed eventually by the reappearance of lava months-to-years later. The Observatory is waiting to see what will happen next.

Source: HVO.

However, should lava reappear at the summit or somewhere along the East Rift Zone, it will be a NEW eruption and NOT the continuation of the 1983 Pu’u O’o eruption!

Lac de lave dans le cratère de l’Halema’uma’u (Crédit photo: HVO)

Le nouvel aspect de l’Halema’uma’u après l’effondrement de la caldeira (Crédit photo: HVO)

Cratère du Kilauea Iki (Photo: C. Grandpey)

Quelques réflexions sur la dernière éruption du Kilauea (Hawaii) // A few thoughts about Kilauea’s last eruption (Hawaii)

C’est un comportement bien connu chez les Américains: ils ont souvent tendance à dire qu’ils sont les meilleurs et les plus forts! Ils adorent aussi utiliser les superlatifs. Ce qui se passe dans leur pays ne se produit nulle part ailleurs. C’est un état d’esprit que l’on retrouve dans le dernier « Volcano Watch » publié par l’Observatoire des Volcans d’Hawaii, le HVO. Selon l’Observatoire, la dernière éruption du Kilauea « marque un tournant décisif pour la volcanologie, non seulement à Hawaii, mais également dans le monde entier ».
L’article nous rappelle que des effondrements sommitaux comme celui qui a profondément remodelé la caldeira du Kilauea sont relativement rares. Sur le Kilauea, ce fut le plus important effondrement sommital depuis au moins l’année 1800, avec les explosions les plus fortes jamais enregistrées depuis 1924. Seuls trois événements comparables se sont produits sur les volcans basaltiques dans le monde au cours des 50 dernières années: au Piton de la Fournaise (Île de la Réunion). ), sur le Miyakejima (Japon) et sur le Fernandina (Galapagos). Des événements explosifs bien plus puissants se sont produits dans le passé sur le Kilauea, mais pas depuis 1790.
D’autres facettes de l’activité du Kilauea en 2018 sont sorties de l’ordinaire:
– Le séisme de M 6,9 qui a frappé le flanc sud du Kilauea le 4 mai 2018 fut le plus important enregistré à Hawaï depuis 1975.
– Les émissions de SO2 au cours de la phase principale de l’éruption dans la Lower East Rift Zone, avec au moins 50 000 tonnes par jour, n’avaient encore jamais été mesurées à un tel niveau sur le Kilauea.
– Le volume de lave émis par la Fracture n° 8 fut également inhabituellement élevé pour le Kilauea ; il fut environ trois fois plus élevé que lors des éruptions de la Lower East Rift Zone en 1955 et 1960.
De tels événements extraordinaires donnent aux scientifiques l’occasion d’étudier attentivement le comportement du Kilauea, de remettre en question des idées anciennes et d’en tester de nouvelles. Par exemple, sur la base d’observations visuelles de l’activité explosive de 1924 dans l’Halema’uma’u, les scientifiques pensaient que de tels événements étaient causés par l’interaction des eaux souterraines avec des roches ou du magma à haute température et craignaient que cela se reproduise en 2018. [Note personnelle: La vidange régulière de l’Overlook Crater a montré qu’il n’y avait pas d’interaction avec les eaux souterraines. De ce point de vue, les craintes du HVO étaient infondées.]
Un autre événement intéressant a été le processus d’effondrement de l’Halema ’uma ’u. Selon le HVO, la situation était « remarquablement prévisible ». En effet, la sismicité a progressivement évolué en crescendo en l’espace de 1 à 3 jours, jusqu’au moment où le plancher de la caldeira s’est affaissé soudain de plusieurs mètres en quelques secondes. Le phénomène s’est répété des dizaines de fois entre mai et août 2018 (voir le graphique ci-dessous). Un phénomène similaire a été constaté lors de l’effondrement sommital du volcan Miyakejima au Japon, en 2000.
La question est maintenant de savoir comment va évoluer la situation. Le HVO persiste en affirmant que l’éruption traverse « une accalmie » et pourrait redémarrer à tout moment. L’Observatoire fait référence à plusieurs événements du passé. Après l’effondrement et les explosions du Kilauea en mai 1924, la lave est revenue sur le plancher de l’Halema’uma’uu au cours de sept brefs épisodes éruptifs entre juillet 1924 et septembre 1934. Les géologues du HVO pensent que la même chose pourrait se reproduire dans les mois ou les années à venir. La plus longue période de repos éruptif dans l’histoire du Kilauea a eu lieu de 1934 à 1952, sans lave active sur le volcan pendant 18 ans! Cela montre que le Kilauea peut se tenir tranquille pendant des décennies.
[Ma question est la suivante: Comment le HVO peut-il affirmer que si la lave apparaît à nouveau, elle fera partie de la même éruption? Tous les paramètres sont actuellement proches de la normale et cela fait deux mois qu’aucune lave active n’a été observée dans la Lower East Rift Zone! Sur le Piton de la Fournaise, à la Réunion, les éruptions sont généralement espacées de quelques mois et sont considérées comme des événements distincts. Le Kilauea et le Piton de la Fournaise sont tous deux des volcans de «point chaud». Pourquoi les observatoires devraient-ils adopter des politiques différentes? Si l’OVPF raisonnait comme le HVO, les épisodes éruptifs à répétition du Piton de la Fournaise pourraient être considérés une seule et même éruption susceptible de durer des mois, voire des années. En tant que tel, le Piton rivaliserait avec le Kilauea! Les scientifiques américains avaient laissé entendre que l’éruption de 2018 durerait des mois, voire un an. Madame Pelé en a décidé autrement. Dans la mesure où nous ne savons pas prévoir les éruptions, des erreurs sont possibles. Il n’y a pas de honte à cela. Les scientifiques du HVO devraient admettre que la dernière éruption du Kilauea est bel et bien terminée et que la prochaine sera une nouvelle éruption! C’est une question d’honnêteté scientifique.]

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It is a well-known behaviour among Americans: They often tend to say they are the best and the strongest! They are fond of using superlatives. What happens in their country happens nowhere else. This is the spirit that underlies the latest “Volcano Watch” released by the Hawaiian Volcano Observatory (HVO). According to the Observatory, Kilauea’s latest eruption “marks a watershed for volcano science, not only in Hawaii but also worldwide.”

The article reminds us that summit collapses like the one that profoundly reshaped the Kilauea caldera are relatively rare. At Kilauea, it was the largest summit collapse since at least the year 1800, and it included the strongest summit explosions since 1924. Only three comparable events have occurred at basaltic volcanoes worldwide in the past 50 years, at Piton de la Fournaise (Reunion Island), Miyakejima (Japan) and Fernandina (Galapagos). Much larger explosive events have occurred in Kilauea’s past but not since 1790.

Other aspects of the 2018 activity were also unusual :

– The M 6.9 earthquake that struck Kilauea’s south flank on May 4th, 2018 was the largest in Hawaii since 1975.

– The SO2 emission rate during the main phase of the Lower East Rift Zone eruption, at least 50,000 tons per day, was the highest ever measured at Kilauea.

– The lava production rate from Fissure 8 also was unusually high for Kilauea, about three times higher than during the 1955 and 1960 Lower East Rift Zone eruptions.

Such extraordinary events give scientists an opportunity to study aspects of Kilauea’s behaviour first-hand, to challenge old ideas, and to test new ones. For example, based on visual observations of the 1924 explosive activity at Halema‘uma‘u, scientists thought such events were caused by the interaction of groundwater with hot rock or magma and feared it might happen again in 2018. [Personal note]: The regular drainage of the Overlook Crater showed there was no interaction with groundwater. From that point of view, the HVO’s fears were unfounded. .

Another interesting event was the process that left the deep pit where Halema‘uma‘u had been. HVO says it was “remarkably predictable.” A regular pattern emerged in which seismicity gradually built to a crescendo over 1-3 days, until the caldera floor suddenly dropped several metres in a matter of seconds. The pattern repeated dozens of times from May to August 2018 (see graph below). A similar pattern was recognized during summit collapse at Miyakejima volcano, Japan, in 2000.

The question is to know what will happen next. HVO persists in saying that the eruption is going through “a lull” and might restart at nay moment. The observatory refers to several events of the past. Following Kilauea’s collapse and explosions in May 1924, lava returned to the floor of Halema‘uma‘u during seven brief eruptions from July 1924 to September 1934. HVO geologists think the same could happen again in the coming months or years. The longest period of eruptive quiescence in Kilauea’s recorded history followed from 1934 to 1952, with no active lava on the volcano for 18 years! So, Kilauea could stay quiet for decades.

[My question is: How can HVO say that if lava emerges again it will the same eruption that is continuing? All parameters are currently close to background levels and no lava has been seen in the Lower East Rift Zone for two months! On Piton de la Fournaise on Reunion Island, eruptions are usually spaced by a few months and are considered as different eruptions. Both Kilauea and Piton de la Fournaise are ‘hotspot’ volcanoes. Why should observatories adopt different policies? If OVPF reasoned like HVO, the Piton de la Fournaise repetitive eruptive episodes might become a single eruption lasting for months and even years. As such, it would rival with Kilauea’s eruptions! U.S. scientists suggested that the 2018 eruption would last for months or even a year. Madame Pele decided differently. As we are not able to predict eruptions, mistakes are possible. HVO scientists should admit the last eruption is over and that the next one will be a new one! It’s a matter of scientific honesty.]

Les tiltmètres ont parfaitement montré les événements successifs d’effondrement et d’affaissement de la caldeira sommitale du Kilauea (Source : HVO)

La dernière éruption du Kilauea, avec ses énormes coulées de lave et les effondrements sommitaux fut l’une des plus extraordinaires des dernières décennies (Crédit photo: USGS / HVO)

Quand les glaciers s’effondrent… // When glaciers collapse…

Le dimanche 9 septembre 2018 une énorme masse de glace s’est détachée du glacier de Charpoua, sur la face Sud-Est de l’Aiguille Verte, dans le massif du Mont-Blanc. La coulée est descendue jusqu’à la Mer de Glace. Il ne fait guère de doute qu’un tel effondrement est favorisé par le réchauffement climatique, avec des étés où la température est de plus en plus élevée, même en haute altitude. La semaine dernière, elle atteignait une quinzaine de degrés Celsius sur le site du Gornergrat, à 3100 mètres d’altitude, au cœur des Alpes suisses. On peut penser que, suite à ce réchauffement, le glacier glisse plus vite sur son substrat rocheux par un phénomène de lubrification provoqué par l’eau de fonte. Il est possible aussi que les chenaux glaciaires creusés dans la glace par les eaux de fonte deviennent si grands qu’ils conduisent parfois à des effondrements (voir photo ci-dessous)

En cliquant sur ce lien, vous pourrez voir une vidéo de cet effondrement:

https://www.facebook.com/nimjneb.nnamhel/posts/10156724878084507

Source : France 3 Auvergne Rhône-Alpes.

Les effondrements ne concernent pas seulement les glaciers. La fonte du permafrost provoque également, faute de ciment glaciaire, de spectaculaires et dangereux effondrements de roches, comme cela s’est produit sur l’Arête des Cosmiques à proximité de l’Aiguille du Midi le 22 août dernier.

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On Sunday, September 9th, 2018 a huge mass of ice broke off from the Charpoua Glacier, on the south-east flank of the Aiguille Verte, in the Mont-Blanc massif. The ice flow went down as far as the Mer de Glace. There is little doubt that such a collapse is favored by global warming, with summers when temperatures are higher and higher, even at high altitudes. Last week, they reached 15°C at the Gornergrat, 3100 metres above sea level, in the heart of the Swiss Alps. It is likely that, due to this warming, the glacier slips faster on its bedrock because of lubrication caused by melt water. It is also possible that glacial channels dug in the ice by meltwater become so large that they sometimes lead to collapses (see photo below).
By clicking on this link, you will see a video of the latest collapse:
https://www.facebook.com/nimjneb.nnamhel/posts/10156724878084507

Source: France 3 Auvergne Rhône-Alpes.
Collapses are not just about glaciers. With the absence of glacial cement, the melting of permafrost also causes dramatic and dangerous rock collapses, as happened on the Arête des Cosmiques (Cosmic Ridge) near the Aiguille du Midi on August 22nd.

Site de l’effondrement du 9 septembre (Source: Google Earth)

Chenal glaciaire au pied du Mont Rose (Suisse)  [Photo: C. Grandpey]