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Anak Krakatau (Indonésie) : Une étude visionnaire ! // Anak Krakatau (Indonesia) : A visionary study !

S’agissant de la prévision des éruptions volcaniques, je dis souvent que nous ne sommes pas encore en mesure de les prévoir correctement. Certes, notre capacité à analyser le comportement d’un volcan est bien meilleure qu’il y a cent ans, mais il reste encore beaucoup à faire.
Pourtant, certains scientifiques sont plus optimistes que moi et affirment qu’ils sont capables de faire des prévisions volcaniques à long terme. Un chercheur de l’Université de l’Oregon a déclaré que ses collègues et lui-même avaient anticipé ce qui s’est passé le 22 décembre 2018. En janvier 2012, ces scientifiques ont publié les résultats de simulations numériques d’un effondrement du flanc de l’Anak Krakatau et du tsunami que le glissement de terrain avait déclenché. Ils ont mis en garde contre les effets dévastateurs pour les côtes. Dans leur étude, ils ont « simulé numériquement une déstabilisation soudaine vers le sud-ouest d’une grande partie de l’Anak Krakatau, ainsi que la formation et la propagation du tsunami qui résulterait ».
Les chercheurs rappellent à la communauté scientifique que l’Anak Krakatau a grandi rapidement depuis sa première apparition à la surface de la mer en 1928. Depuis cette époque, en moins de 100 ans, il a édifié un cône par accumulation de matériaux au cours de plusieurs éruptions, dont celle qui a commencé en mai 2018 et continue encore aujourd’hui. L’île est particulièrement sujette aux ruptures gravitationnelles car elle s’est édifiée à proximité et au-dessus d’une pente sous-marine abrupte qui représente la limite nord-est de la caldeira laissée par l’éruption cataclysmale de 1883.
En raison de cette topographie sous-marine combinée à de forts courants marins, le versant ouest de l’Anak Krakatau est devenu beaucoup plus escarpé que le côté est. L’étude explique que le volcan continue de croître de préférence vers le sud-ouest, de sorte que « les glissements de terrain le long du flanc sud-ouest ne peuvent pas être exclus. Un tel glissement de terrain serait dirigé vers le sud-ouest à l’intérieur de la caldeira de 1883 et déclencherait des vagues qui se propageraient dans le Détroit de la Sonde et menaceraient les côtes indonésiennes « .
La hauteur des vagues modélisée dans l’étude des universitaires correspond assez bien à ce qui a été observé le 22 décembre. Dans la mesure où les systèmes d’alerte aux tsunamis locaux ont été conçus uniquement en fonction des séismes terrestres, aucune alerte n’a pu être émise à l’attention des populations vivant sur la côte. En outre, l’effondrement du flanc du volcan s’est produit pendant la nuit. Le volumineux panache de cendre ainsi que les violentes explosions de vapeur résultant de l’interaction soudaine de l’eau avec le magma ont entravé la visibilité. Lorsque les vagues du tsunami sont arrivées, elles ont surpris tout le monde.
Cette étude est fort intéressante. Le problème est qu’il existe encore un grand fossé entre la modélisation et les simulations d’une part et la réalité sur le terrain d’autre part. Anticiper un processus éruptif est une chose ; convaincre les autorités de mettre en place les mesures adéquates pour y faire face est une autre chose! C’est un peu la même chose aujourd’hui avec le réchauffement climatique : les climatologues préviennent que les événements extrêmes avec vents violents et inondations vont se multiplier, mais les autorités n’ont pas encore pris les mesures qui s’imposent pour y faire face.
Le style de l’éruption de l’Anak Krakatau a radicalement changé depuis l’effondrement du flanc sud-ouest. L’éruption ne se produit plus au sommet du cône, mais au niveau de la mer ou en dessous. Cela explique les violentes explosions que l’on observe actuellement. L’eau de mer interagit avec le magma, un processus qui donne lieu à des explosions phréatomagmatiques avec projections de vapeur, de débris et de cendre, souvent de forme cypressoïde et typiques de l’activité surtseyenne.

Source : Tsunami hazard related to a flank collapse of Anak Krakatau Volcano, Sunda Strait, Indonesia (T. Giachetti, R. Paris, K. Kelfoun and B. Ontowirjo) – 2012.

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As far as the prediction of volcanic eruptions is concerned, I often say we are not yet able to predict them properly. Our ability to analyse the behaviour of a volcano is much better than a century ago, but a lot of progress needs to be made.

However, some scientists are more optimistic than me and affirm they are able to make long term volcanic predictions. A University of Oregon researcher said he and his colleagues had anticipated what happened on December 22nd, 2018. In January 2012, these scientists published the results of numerical simulations a flank collapse and associated tsunami at Anak Krakatau and warned about the devastating effects it would have on nearby coasts:
In their study, they « numerically simulated a sudden southwestwards destabilization of a large part of the Anak Krakatau Volcano, and the subsequent tsunami formation and propagation. »
They also remind the scientific community that Anak Krakatau island has been growing rapidly growing since it first breached the surface of the sea in 1928. Since then, in less than 100 years, it built an overlapping cone during several eruptions, the latest being the one that started in May 2018 and still continues. What makes the island particularly prone to gravitational flank failure is that it has been constructed close and above a steep submarine slope, the NE margin of the caldera basin left by the massive 1883 eruption.
As a consequence of this underwater topography, combined with strong sea currents, the western slope of Anak Krakatau has developed to be much steeper than the eastern side. The study explains that the volcano continues to grow preferably towards the south-west, so that « landslides along its southwestern flank cannot be excluded. Such a landslide would be directed southwestwards into the 1883 caldera and would trigger waves that would propagate into the Sunda Strait, possibly affecting the Indonesian coasts ».
The modelled wave heights in various location correspond quite well with what had been observed. Since the local tsunami warning systems in place was built only with earthquakes as trigger in mind, no warning could be given to the people on the beaches. In addition, the flank collapse occurred at night and the resulting large ash plume and violent steam explosions as result of sudden interaction of water with magma and hot rocks could not be seen by people. When the tsunami waves arrived they caught everyone by surprise.

The problem is that there is still a wide gap between modelling and simulations and on-the-field reality. Anticipating an eruption process is one thing; convincing the authorities to enforce the right measures to face it is another thing! It is like saying that today, with global warming, extreme events with high winds and floodings will be more and more frequent, but authorities have not yet really taken the measures to face such events.
The eruption style changed drastically right after the flank collapse occurred. It is no longer located at the summit of the cone, but at or below sea level. This accounts for the violent explosions which are currently observed. As seawater interacts with hot rocks and the ascending magma, the process gives birth to phreatomagmatic explosions ejecting dense jets of steam, debris and ash, with cypress-shaped ejections typical of this kind of Surtseyan activity.

Source : Tsunami hazard related to a flank collapse of Anak Krakatau Volcano, Sunda Strait, Indonesia (T. Giachetti, R. Paris, K. Kelfoun and B. Ontowirjo) – 2012.

Photos de l’éruption de l’Anak Krakatau parues dans la presse internationale

Anak Krakatau (Indonésie)

Selon le Centre indonésien de gestion des catastrophes (PVMBG), l’Anak Krakatau a perdu près d’un tiers de sa hauteur initiale qui est passée de 338 mètres à 110 mètres, après la série d’éruptions et un effondrement du volcan qui a provoqué un tsunami la semaine dernière, faisant plus de 400 morts et des milliers de blessés. Après l’effondrement du flanc du volcan, on estime que son volume est passé de 150-180 millions de mètres cubes à 40-70 millions de mètres cubes.
En conséquence, le PVMBG pense que le risque d’un nouveau tsunami est relativement faible, à moins que des failles se réactivent dans le Détroit de la Sonde. Les autorités pensent que maintenant le plus grand danger est une éruption de type surtseyen au niveau de la surface de la mer, suite au contact de l’eau de mer et de la lave. Ce type d’éruption produit beaucoup de cendre mais ne déclenche pas de tsunami. Les dernières photos publiées dans la presse confirment cette hypothèse (voir image ci-dessous). Il est probable que cette activité persistera jusqu’à ce que les matériaux issus de l’éruption se soient suffisamment accumulés pour constituer une nouvelle structure émergée. Depuis le poste d’observation de Pasauran, on se rend compte que le cône du volcan se trouve actuellement plus bas que l’île de Sertung et l’île de Panjang, qui se dressent respectivement à 182 mètres et 132 mètres au dessus du niveau de la mer.
Certains géologues américains font toutefois remarquer que le volcan est toujours instable et pourrait s’effondrer à nouveau. Ils expliquent que l’édifice volcanique est instable car il repose en bordure de la caldeira émergée de 1883, profonde de 150 à 200 mètres. À ce jour, le volume et la forme exacts du glissement de terrain de la semaine dernière sont inconnus, ce qui ne permet pas de modéliser avec précision les glissements de terrain et les tsunamis associés. Ces mêmes scientifiques pensent que l’aléa tsunami lié à l’activité volcanique n’a pas disparu. Le volcan doit être surveillé en permanence et les observations effectuées sur le volcan doivent aller de pair avec un système d’alerte aux tsunamis.
Le niveau d’alerte pour Anak Krakatau est maintenu à 3.
Source: The Jakarta Post.

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According to the Volcanology and Geological Disaster Mitigation Center (PVMBG), Anak Krakatau has shrunk to almost a third its original height, from 338 meters to 110 metres, after the series of eruptions and a collapse that triggered a tsunami last week, killing more than 400 people and injuring thousands. Following last week’s collapse, it is estimated that the volcano has reduced to between 40 million and 70 million cubic metres in size from a mass of about 150 million to 180 million cubic metres.

As a consequence, PVMBG thinks that the potential for another tsunami is relatively small, unless there is a reactivation of faults or fault structure in the Sunda Strait. Authorities think the greatest potential danger from Anak Krakatau is a Surtseyan eruption, which takes place on the surface of the sea, with the contact between sea water and lava. This kind of eruption produces a lot of ash but cannot trigger a tsunami. The latest photos released in the press confirm this hypothesis (see image below). It is likely that this activity will persist until the lava accumulated enough to build another emerged platform. Based on the view from the Pasauran Volcano Observation Post, the cone of the volcano is currently situated lower than Sertung Island and Panjang Island, which are 182 metres and 132 metres above sea level, respectively.

However, some American geologists think that the volcano is still unstable and might collapse again. They say that the cone of the volcano is particularly unstable because it was built on the rim of the emerged 1883 caldera, 150 to 200 metres deep. To date, the exact volume and shape of last week’s landslide is still unknown, preventing accurate modelling of landslides and related tsunamis. These scientists believe that the tsunami hazard related to volcanic activity has not passed; the volcano should be watched almost permanently, and observations at the volcano should be linked to a tsunami alert system.

The alert level for Anak Krakatau is kept at 3.

Source: The Jakarta Post.

Les images satellitaires montrent que l’effondrement du 22 décembre a considérablement réduit la taille de l’Anak Krakatau

Les cypressoïdes confirment la présence d’une activité de type surtseyen, nom donné par référence à la naissance de l’île Surtsey au sud de l’Islande en 1963.

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)