Les coulées de lave du Kilauea // Kilauea’s lava flows

drapeau francaisLe HVO vient de publier un article très intéressant montrant les différences entre la lave de la coulée actuelle du 27 juin qui a récemment menacé Pahoa et celle qui a détruit Kalapana en 1990. Voici le lien vers l’article…
http://bigislandnow.com/2015/04/03/volcano-watch-comparing-lava-flows/

….et voici sa traduction intégrale :

Pour un observateur occasionnel, il y a de fortes chances que la lave qui a récemment atteint les abords de Pahoa ressemble à celle qui a frôlé le village de Kalapana en novembre 1986 avant de le détruire totalement en 1990. Pourtant, ces coulées de lave en provenance du Kilauea  sont fort différentes.
En théorie, la distance couverte par la lave et sa vitesse de progression sont régies essentiellement par trois facteurs: le débit éruptif, la température de la lave (donc sa « cristallinité » au moment de l’éruption) et la topographie.
La cristallinité fait référence à la quantité et au type de phénocristaux (cristaux qui se développent dans le magma avant qu’il atteigne la surface) et de micro-phénocristaux (minuscules cristaux qui apparaissent dans une coulée de lave au fur et à mesure qu’elle avance et se refroidit) présents dans la lave.
L’olivine, le premier minéral à apparaître dans le magma lorsqu’il sort du réservoir magmatique au sommet du Kilauea, cristallise à une température inférieure à 1215 ° C. A des températures plus basses, inférieures à 1150 ° C, le pyroxène et le plagioclase cristallisent également à côté de l’olivine.
Lorsque la lave est émise, des micro-phénocristaux de plagioclase et de pyroxène se forment dans la roche en fusion qui s’écoule à la surface du sol et se refroidit. Comme la cristallinité augmente, la lave devient plus visqueuse ; elle finit pas s’immobiliser puis se solidifier.
De 1986 à 1992, les coulées de lave ont été émises au niveau du Kupaianaha, une bouche active à moins de 12 km de Kalapana. A cette époque, la température de la lave variait de1155 à 1170 ° C. Cette lave contenait peu de cristaux d’olivine, d’environ 1 mm. Aidés par la forte pente, les tunnels au départ du Kupaianaha ont transporté la lave le long du versant sud du Kilauea. Ils ont acheminé un volume estimé à 300 000 – 400 000 mètres cubes de lave par jour vers la plaine côtière, avec des températures de 1145-1160° C. Avec de telles températures, la lave qui s’écoulait à l’intérieur des tunnels et qui atteignit Kalapana était encore relativement fluide et pauvre en cristaux. C’est ce qui explique les coulées pahoehoe qui avançaient rapidement et qui ont submergé le village de  Kalapana avant de recouvrir la plage de sable noir de Kaimu Bay en 1990.
De leur côté, les différents bras de la coulée du 27 juin, née sur le flanc nord-est du Pu’uO’o, avancent actuellement le long de la partie supérieure de l’East Rift Zone et se dirigent vers Pahoa, à plus de 20 km de la source. Depuis 2011, on estime que le volume de lave émis a atteint une moyenne de 175 000 mètres cubes par jour, le plus faible au cours de la trentaine d’années que dure l’éruption du Kilauea. Les températures enregistrées sont en moyenne de 1140 à 1145 ° C.
La coulée de lave du 27 juin contient un mélange d’olivine et de plagioclase, ainsi que des phénocristaux de pyroxène, souvent en groupes d’une taille allant de 1 à 5mm. En revanche, les coulées qui ont détruit Kalapana et dont la température était plus élevée ne contenaient que des phénocristaux d’olivine.
Malgré ses températures plus basses et son débit éruptif plus faible, la coulée du 27 juin a couvert une distance deux fois plus longue que la coulée qui a atteint Kalapana en 1986 et 1990. Il est vrai que la lave de Kalapana a vu son trajet interrompu par l’océan et on ignore quelle distance elle aurait parcouru sans cet obstacle.
De la même façon que les coulées de Kalapana se sont brutalement arrêtées en 1986, le front de la coulée du 27 juin s’est immobilisé quand de nouvelles sorties de lave pahoehoe sont apparues plus en amont, à proximité du Pu’uO’o. On ne sait pas si la température de la lave, sa cristallinité, le débit éruptif et la topographie sont responsables de cette immobilisation du front de coulée. On ne sait pas non plus si une nouvelle arrivée de lave permettrait de dépasser la distance déjà atteinte par la coulée du 27 juin.
Au vu des récentes analyses de la coulée de lave du 27 juin effectuées par le HVO, le scénario de Kalapana 1986 et 1990 est peu susceptible de se reproduire. Il faut toutefois garder à l’esprit que les conditions de l’éruption – le débit éruptif, la température de la lave, et l’emplacement des bouches éruptives – peuvent changer à tout moment. Pour cette raison, le HVO continue de surveiller étroitement le Kilauea et d’informer le public de toute modification importante dans le déroulement de l’éruption.

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drapeau anglaisHVO has just released a very interesting article showing the differences between the lava of the current June 27th flow that recently threatened Pahoa and the lava that destroyed Kalapana in 1990. Here is the link to the article:

 http://bigislandnow.com/2015/04/03/volcano-watch-comparing-lava-flows/

To the casual observer, lava that recently flowed into the outskirts of Pahoa might look a lot like the lava that grazed the village of Kalapana in November 1986 and completely overran it in 1990. In fact, these Kilauea flows were significantly different.

Theoretically speaking, the surface extent and advance rate of lava is regulated primarily by three factors: eruption rate; lava temperature and, therefore, “crystallinity,” at the time of eruption; and topography.

Crystallinity refers to the abundance and types of phenocrysts (crystals that grow in magma before it erupts to the surface) and micro-phenocrysts (minute crystals that grow in a lava flow as it advances and cools) in lava.

Olivine, the first mineral to grow in magma as it rises into Kilauea’s summit reservoir system, crystallizes at a temperature below 1215°C. At lower temperatures, below 1150°C, the minerals pyroxene and plagioclase also crystallize along with olivine.

When lava is erupted, micro-phenocrysts of plagioclase and pyroxene form within the molten rock as it flows over the ground and cools. As crystallinity increases, the flow becomes more viscous and eventually stalls and solidifies.

From 1986 to 1992, lava flows were erupted from Kupaianaha, an active vent less than 12 km from Kalapana. During that time, eruption temperatures ranged from 1155 to 1170°C and the lava contained few olivine crystals, about 1 mm in size.

Lava tubes from Kupaianaha carried lava down the steep southern flank of Kilauea. These tubes enabled efficient delivery of 300,000–400,000 cubic metres of lava per day to the coastal plain at temperatures of 1145–1160°C. At those temperatures, the tube-fed flows that reached Kalapana were still relatively fluid and crystal-poor. This resulted in the fast-moving pahoehoe flows that quickly spread through Kalapana and covered the black sand beach at Kaimu Bay in 1990.

In contrast, the June 27th lava flows erupted from the northeast flank of Pu’uO’o are moving down the crest of Kilauea’s East Rift Zone toward Pahoa, more than 20 km away. Since 2011, eruption rates have been estimated at about 175,000 cubic metres per day, the lowest sustained rate in over 30 years of eruption, and the eruption temperatures have been 1140–1145°C.

The June 27th lava flows contain a mix of olivine, plagioclase, and pyroxene phenocrysts, often as crystal clusters 1–5mm in size. In contrast, the higher temperature Kalapana flows contained only olivine phenocrysts.

Despite its cooler temperatures and lower eruption rates, the June 27th lava flow travelled nearly twice the distance of the 1986 and 1990 Kalapana flows. But, the Kalapana flows were cut short when they flowed into the ocean, so how much farther they could have travelled is not known.

As with the abrupt termination of the 1986 Kalapana-bound flows, the leading edge of the June 27th  flow stagnated when lava was tapped to supply pahoehoe breakouts at higher elevations near Pu’uO’o. The relative contribution of lava temperature, crystallinity, eruption rate, and topography to this stagnation is now the subject of ongoing research. Whether additional lava will advance farther than the distance the June 27th flow has already reached remains to be seen.

Based on HVO’s recent analyses of the June 27th lava flow, current eruption conditions do not favour a Kalapana-like scenario. However, one must keep in mind that eruption conditions—for instance, eruption rate, lava temperature, and vent location—can change unexpectedly.  Because of this, HVO continues to closely monitor Kilauea and will notify the public of any significant changes in the eruption.

Coulée-Hawaii-web

Photo:  C.  Grandpey

Kilauea (Hawaii / Etats Unis)

drapeau francaisDans son dernier rapport, le HVO indique que la coulée de lave du 27 juin reste active. Le front principal reste immobile à 500 mètres en amont de la Route 130, mais diverses coulées secondaires sont observées plus en amont:
1) A proximité du front principal immobile, un bras de lave a avancé le long de la bordure sud de la coulée au cours des derniers jours. Selon la Protection Civile, le front de cette coulée se trouve à 1 km en amont de la Route 130 et à 750 mètres en amont de Pahoa Marketplace. Une photo prise mardi après-midi montre que la lave se situe juste en amont du coupe-feu de Apa’a Street (voir photo ci-dessous). Une autre coulée active a été observée lors d’un survol effectué par le HVO à 700 mètres en amont de Pahoa Marketplace. D’autres coulées secondaires sont actives plus en amont dans ce secteur.
2) Le survol du HVO a aussi permis d’observer des coulées actives à l’ouest des Kaohe Homesteads.
3) Deux coulées relativement importantes sont aussi actives au nord du Pu’uO’o. L’une d’elles (apparue le 21 février) avance sur le flanc nord du cône, tandis qu’un autre bras de lave (apparu il y a trois jours) avance à proximité du cône boisé de Kahauale ‘a.
Sources: HVO, la Défense civile, Honolulu Advertiser.

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drapeau anglaisIn its latest report, HVO indicates that the June 27th lava flow remains active. The leading tip of the flow remains stalled 500 metres upslope of Highway 130, with breakouts scattered in several areas upslope:

1) Near the stalled tip, a breakout has advanced along the south margin over the past few days. The leading edge of this active breakout is reported by Civil Defence as 1 km upslope of Highway 130, and this leading edge is 750 metres upslope of Pahoa Marketplace. A photo taken Tuesday afternoon shows the lava just upslope of the Apa’a Street firebreak (see photo below). Another nearby breakout was observed on an HVO overflight as being active 700 metres upslope of Pahoa Marketplace. Additional breakouts were active farther upslope in this area.

2) The HVO overflight observed minor breakouts active west of Kaohe Homesteads.

3) Two main areas of breakouts are also active north of Pu’uO’o with a breakout (which started on February 21st) on the north flank of the cone and a new breakout (which started three days ago) near the forested cone of Kahauale‘a.

Sources: HVO, Civil Defence, Honolulu Advertiser.

Pahoa-blog

Coulée active à proximité du coupe-feu de Apa’a Street  (Crédit photo:  USGS / HVO)

Prévoir la durée d’une éruption, ça sert à quoi? // What’s the point of predicting the duration of an eruption?

Comme je l’ai écrit précédemment, le volcanologue islandais Haraldur Sigurðsson avait vu juste en prévoyant  la fin de l’éruption dans l’Holuhraun le 4 mars 2015. La lave a cessé de s’écouler le 28 février. La marge d’erreur est donc très faible.

On peut toutefois se poser la question : Prévoir la durée d’une éruption effusive, ça sert à quoi ? A mon avis, à pas grand-chose dans le cas de l’éruption islandaise ! Il n’y avait aucun danger immédiat vu que l’effusion de lave avait lieu en plein désert. Par contre, si le raisonnement de Sigurðsson était valable pour tous les volcans effusifs, on pourrait essayer de prévoir la longueur empruntée par les coulées et voir si la lave menace des zones habitées. Toutefois, une telle prévision exige certaines conditions. Elle suppose de connaître le volume de lave stockée dans le réservoir magmatique ainsi que le débit effusif – en supposant qu’il est constant – comme ce fut le cas avec la source sur le Barðarbunga. Il faudra voir si la prévision de Sigurðsson peut s’appliquer à un autre volcan islandais du même type, le Krafla par exemple.

Si les paramètres ci-dessus avaient été connus lors de l’éruption du Fogo, on aurait pu savoir si d’autres villages étaient sous la menace des coulées. Malheureusement, le Pico do Fogo ne bénéficie pas de la même surveillance que ses homologues islandais.

Je pense que la prévision de Sigurðsson ne peut s’appliquer qu’à des volcans dont la chambre magmatique est de taille modeste. Il n’est pas certain qu’en 1983 les scientifiques américains auraient pu prévoir que l’éruption du Kilauea durerait plus de 30 ans !

La prévision de Sigurðsson peut-elle être tentée sur l’Etna ? A voir ! Dans le cas du volcan sicilien, des villages sont susceptibles d’être menacés par la lave, comme Zafferana Etnea en 1991-1993. Connaître la durée possible de l’éruption pourrait permettre de prendre les mesures nécessaires, mais l’Etna est un volcan assez complexe qui a déjà déjoué à plusieurs reprises les pronostics des scientifiques de l’INGV et d’ailleurs. En plus, sa morphologie n’a rien à voir avec celle des volcans islandais.

Plus que la durée de l’éruption, il serait utile de savoir où, quand et comment elle va débuter, ce que n’ont pas su faire les volcanologues islandais. La sortie de lave dans l’Holuhraun ne faisait pas partie des hypothèses les plus probables à la fin du mois d’août 2014.

Etna-coulee-blog

Pourrait-on prévoir la durée d’une émission de lave sur l’Etna?  (Photo:  C.  Grandpey)

Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion)

drapeau francaisC’est le statu quo sur le Piton. L’Observatoire indique que l’éruption (qui a débuté le 4 février 2015) se poursuit. Il n’y a aucune évolution significative de l’ensemble des paramètres géophysiques. Le beau temps a l’air de revenir sur le volcan, ce qui permettra d’observer les coulées de lave dans de meilleures conditions depuis le Piton de Bert.

L’Observatoire a mis en ligne sur son site une carte des coulées d’après les images satellites du 8 février 2015 :

http://www.ipgp.fr/fr/ovpf/actualites-ovpf

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drapeau anglaisThe situation remains unchanged on the Piton. The Observatory indicates that the eruption (which started on February 4th 2015) continues. There have not been any significant changes in all the geophysical parameters. Il seems weather conditions are improving on the volcano, so that it will be possible to have a better view of the lava flows from the Piton de Bert.

The Observatory has released on its website a map of the lava flows as seen by the satellites on February 8th 2015:

http://www.ipgp.fr/fr/ovpf/actualites-ovpf