Nouvelle approche de l’île de la Réunion et son volcan // New approach of Reunion Island and its volcano

Un article paru dans le très sérieux New York Times nous apprend que des scientifiques ont passé plusieurs jours à bord d’un hélicoptère équipé de capteurs spéciaux au-dessus du Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion) pour créer une image montrant la relation entre l’intérieur du volcan et ses fréquentes éruptions. Leurs recherches ont été publiées en décembre dans les Scientific Reports.
Les chercheurs ont utilisé une nouvelle technique pour cartographier 150 kilomètres carrés de la structure interne du Piton de la Fournaise. Leur travail a permis d’obtenir une vue en 3D montrant l’intérieur du volcan, le réseau de fluides hydrothermaux à haute température, ainsi que les nombreuses fractures qui permettent au magma de remonter vers la surface lors des éruptions.
L’intérêt de cette technique sur le Piton de la Fournaise est qu’elle pourrait être déployée ailleurs, que ce soit sur des volcans effusifs comme le Kilauea à Hawaï, ou sur des volcans explosifs comme ceux de la Chaîne des Cascades.

Pour étudier la structure intérieure d’un volcan, on peut utiliser des instruments permettant de mesurer la conductivité des roches. L’eau surchauffée qui circule à l’intérieur de l’édifice est très conductrice. De la même façon, les vieilles roches volcaniques qui ont été dégradée par cette eau ont une structure relativement conductrice. En revanche, les coulées de lave nouvellement refroidies et structurellement homogènes sont beaucoup plus résistantes d’un point de vue électrique.
Déployer des instruments destinés à détecter la résistivité des roches sur un volcan actif n’est pas une tâche facile. Souvent, les expéditions doivent choisir entre une carte souterraine haute résolution d’une petite zone ou une carte basse résolution d’un espace plus grand. Jusqu’à présent, les scientifiques s’étaient déplacés laborieusement à pied pour installer des équipements révélant des parties de la structure interne du volcan. Cette fois, pour aller plus vite, ils ont eu recours à un hélicoptère.

Le BRGM avait déjà effectué une telle mission en 2014. Volant à 50 mètres au-dessus du sol au dessus de l’île de la Réunion pendant quatre jours, l’hélicoptère a déplacé une boucle de 500 kilos qui envoyait des courants électriques de différente intensité pour exciter électriquement les rochers en dessous. Les signaux de retour électromagnétiques envoyés par le volcan ont été détectés par les instruments à bord de l’hélicoptère. Ces signaux de retour varient selon les propriétés des roches, ce qui permet aux scientifiques d’identifier des couches distinctes de l’édifice volcanique jusqu’à une profondeur de 990 mètres. La mission de 2014 a été très positive, notamment en ce qui concerne l’hydrogéologie, la détection des aquifères ou l’interaction entre l’eau de mer et l’eau douce. Voici une vidéo de la mission de 2014:
https://youtu.be/PujUpaekA3Y

Jusqu’à présent, les scientifiques étaient conscients de l’existence de certaines zones de fracture, de failles et de réseaux de fluides à l’intérieur du volcan. Grâce à la mission héliportée de 2019, ils disposent maintenant d’une image 3D encore jamais vue du sous-sol actif du volcan. On y voit très distinctement les secteurs où les conduits magmatiques, les fractures rocheuses et les réseaux hydrothermaux sont en relation les uns avec les autres.
Source: The New York Times.

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An article in the very serious New York Times informs us that scientists spent days aboard a helicopter with special sensors over Piton de la Fournaise (Reunion Island) to develop a picture of how its insides affect its frequent eruptions. Their research was published in December in Scientific Reports.

The researchers used a novel technique to map out 150 square kilometres of Piton de la Fournaise’s internal structure. Their survey revealed a 3D view of the volcano’s interior, from the network of superheated hydrothermal fluids to the numerous faults that allow magma to ascend to the surface during eruptions.

The interest of this technique on Piton de la Fournaise is that it could be deployed elsewhere, whether on volcanoes with effusive eruptions like Hawaii’s Kilauea, or on more explosive ones like in the Cascade Range.

One way to study the inside structure of a volcano is to use instruments to see how well the rocks below conduct electricity. The very high temperature water that circulates is highly conductive. As a consequence, the old volcanic rock that has been degraded by it has a structure which is relatively conductive. On the other hand, newly cooled, structurally homogeneous lava flows are much more electrically resistant.

Deploying electrical resistivity-detecting instruments on an active volcano is not an easy task. Often, expeditions must choose between a high-resolution underground map of a small area or a low-resolution map of a larger space. Scientists had previously worked slowly on foot to deploy equipment revealing parts of its internal structure. This time, to speed things, they resorted to a helicopter.

French BRGM had already performed such a mission in 2014. Flying 50 metres above the ground on Reunion Island over four days, the helicopter’s winch held a 500-kilogram hoop that sent electric currents of different intensity to electrically excite the rocks below. The electromagnetic response coming up from the volcano was detected by the instruments onboard the helicopter. These response signals differed, depending on the properties of the rocks, which allowed scientists to identify individual layers of the volcanic edifice down to a depth of 990 metres. The 2014 mission was very positive, especially in hydrogeology, the detection of the aquifers, or the interaction between seawater and fresh water. Here is a video of the 2014 experiment:

https://youtu.be/PujUpaekA3Y

Scientists were previously aware of the existence of some of the volcano’s rift zones, faults and fluid networks. Thanks to the latest 2019 helicopter mission, they now have a 3D schematic providing an unparalleled image of the volcano’s active subsurface, showing with precision where its magmatic pathways, rocky scars and hydrothermal networks are in relation to each other.

Source: The New York Times

Exemple des images 3D obtenues lors de la mission 2019

 (Source : Marc Dumont, Université de la Sorbonne)

Piton de la Fournaise vu du ciel (Photo: C. Grandpey)

Vers un réveil du Bárðarbunga (Islande)? // Is Bárðarbunga going to wake up in Iceland ?

Le Bárðarbunga, l’un des volcans les plus actifs d’Islande, sous la partie nord-ouest du glacier Vatnajökull, a montré récemment plusieurs hausses de l’activité sismique qui ont inquiété les volcanologues islandais. Cette sismicité s’est accompagnée d’une intensification inhabituelle de l’activité géothermale sous la partie nord-ouest du Vatnajökull. Depuis plusieurs semaines, la Jökulsá á Fjöllum, le cours d’eau qui évacue l’eau de fonte de la bordure nord-ouest du glacier, montre des signes d’une hausse de l’activité géothermale sous le glacier, avec une augmentation de la conductivité électrique, une couleur rougeâtre et une forte odeur de soufre.
La semaine dernière, les scientifiques pensaient que les changements d’activité dans les montagnes de Kverkfjöll, un site d’activité géothermale bien connu, étaient à l’origine du pic de conductivité électrique dans la Jökulsá á Fjöllum. Cependant, le dernier bulletin du Bureau Météorologique Islandais (OMI) aboutit à une conclusion très différente: selon le Bureau, le volcan Bárðarbunga est très probablement responsable de cette situation.
Le mauvais temps sur le glacier Vatnajökull a d’abord empêché les scientifiques de monter une expédition pour apprécier la situation. Ils ont pu survoler la zone concernée pour la première fois au cours du week-end dernier. Les photographies aériennes ne montrent aucun changement d’activité dans les Kverkfjöll. En ce qui concerne Bárðarbunga, les photos montrent un niveau inhabituel d’eau de fonte à la sortie du Dyngjujökull, langue glaciaire qui recouvre le Bárðarbunga.
Il est important de savoir si la source de l’activité géothermale a sa source sous les Kverkfjöll ou au niveau du Bárðarbunga. Les montagnes de Kverkfjöll sont un ancien système volcanique connu pour son activité géothermale intense. La dernière éruption majeure dans les Kverkfjöll aurait eu lieu il y a 1300 ans. Les scientifiques pensent également que des éruptions mineures ont pu avoir lieu au cours des derniers siècles, mais la probabilité d’une éruption sur le site des Kverkfjöll est considérée comme très faible.
De son côté, le Bárðarbunga est l’un des volcans les plus actifs d’Islande. Il montre des signes d’activité depuis la fin de l’éruption dans l’Holuhraun en 2014-15. Cette éruption a produit le plus grand champ de lave jamais observé en Islande depuis le 18ème siècle.
Source: Iceland Magazine.

NDLR: Il faut toutefois noter que la récente sismicité observée au niveau du Bárðarbunga était superficielle est était probablement liée à des mouvements de fluides hydrothermaux, comme cela se produit fréquemment en Islande, au niveau du volcan Katla, sur le Myrdasjökull, par exemple. Si elle mérite d’être surveillée attentivement, elle n’annonce pas forcément une éruption à court terme. D’autres paramètres comme le tremor et la chimie des gaz doivent également être pris en compte.

 

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Bárðarbunga, one of Iceland’s most active volcanoes, located beneath the NW part of Vatnajökull, has shown several recent increases in seismic activity which worried Icelandic volcanologists. They were accompanied by an.unusual spike in geothermal activity beneath the northwestern corner of Vatnajökull glacier. For several weeks, Jökulsá á Fjöllum, which carries meltwater from the northwestern edge of the glacier, has been showing signs of increased geothermal activity beneath the glacier, a spike in electrical conductivity, a reddish colour and a strong smell of sulphur.

Last week scientists believed that changes in activity at Kverkfjöll mountains, a well-known geothermal hotspot, were the source of a spike in electrical conductivity in Jökulsá á Fjöllum. However, the latest statement from the Icelandic Meteorological Office (IMO) reaches a very different conclusion: According to thre Office, Bárðarbunga Volcano is most likely to blame.

Bad weather on the Vatnajökull Glacier initially stopped scientists from mounting an expedition to inspect conditions. They were able to fly over the area for the first time during the last weekend. A study of these aerial photographs shows no signs of changing activity at Kverkfjöll. As far as Bárðarbunga is concerned, the photos show unusual levels of meltwater coming from Dyngjujökull outlet glacier which covers Bárðarbunga.

It is important to know whether the source of the geothermal activity is beneath Kverkfjöll or Bárðarbunga. Kverkfjöll mountains are an old volcanic system known for significant and powerful geothermal activity. The last major eruption in Kverkfjöll is believed to have taken place 1300 years ago. Scientists also believe some minor eruptions could have taken place in the past few hundred years, but the likelihood of an eruption in Kverkfjöll is believed to be minimal.

Bárðarbunga, on the other hand, is one of the most active volcanoes in Iceland. The volcano has been showing growing signs of activity since the end of the Holuhraun eruption in 2014-15. This eruption produced the largest lava field ever seen in Iceland since the 18th century.

Source : Iceland Magazine.

Personal remark: It should be noted, however, that the recent seismicity observed at Bárðarbunga was shallow and was probably related to hydrothermal fluid movements, as is frequently the case in Iceland, for example at the Katla volcano on Myrdasjökull. If it deserves to be watched closely, it does not necessarily announce a short-term eruption. Other parameters such as the tremor and gas chemistry also need to be taken into account.

Vue de l’éruption de 2014-2015 (Crédit photo: Wikipedia)