Eruption islandaise: plus de geyser, mais des coulées spectaculaires // Icelandic eruption : no longer a geyser, but dramatic lava flows

Comme je l’ai écrit précédemment, la lave de Fagradalsfjall ne se comporte plus comme un geyser et on n’observe plus de fontaines de lave. Une vidéo aérienne du cratère sur le site « Lavagraphy« montre qu’un lac de lave s’agite dans le cratère, avec des spectaculaires débordements.

La lave jaillit maintenant en cascades qui se précipitent souvent dans des tunnels. Malgré ce changement dans le comportement de l’éruption, les volcanologues islandais précisent que le débit éruptif reste stable à une quinzaine de mètres cubes par seconde. De semblables changements se sont déjà produits au cours de l’éruption, mais ils ne duraient généralement qu’une heure ou deux. La nouvelle situation signifie probablement que des modifications ont eu lieu dans le système fissural sous la bouche active. À en juger par sa fluidité, la lave est très chaude et a probablement sa source à grande profondeur, peut-être à 20 kilomètres sous la surface. Personne n’est en mesure de prédire l’avenir de cette éruption très spectaculaire, avec de superbes images fournies par l’une des webcams.

Source : Université d’Islande.

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As I put it before, lava at Fagradalsfjall is no longer erupting like a geyser with lava fountains. An aerial video on the website « Lavagraphy » shows that a lava lake is sizzling in the crater, with spectacular overflows. Lava is now gushing out like a waterfall. Despite this change in the behaviour of the eruption, Icelandic volcanologists indicate that he overall flow rate remains steady at about 15 cubic metres per second. Similar changes in the eruption happened before, but usually only lasted an hour or two. The new situation probably means that changes have occurred in the fissure system beneath the active vent. Judging from its fluidity, the lava has a very high temperature and probably comes from very deep, maybe 20 kilometres beneath the surface. Nobody is able to predict the future of this very dramatic eruption, with great images provided by one of the webcams..

Source: University of Iceland.

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Voici deux captures d’écran de la vidéo mentionnée ci-dessus. Elles permettent de se rendre compte de la taille du lac de lave et du processus de débordement. La lave se précipite dans des tunnels; le débit est parfois tellement important qu’il se produit un phénomène de refoulement.

Eruption islandaise : Et maintenant ? (suite) // Icelandic eruption: what next ? (continued)

Dans une note publiée le 23 mars 2021 et intitulée «Et maintenant?», je faisais référence à un article publié sur le site web Reykjavik Grapevine qui posait les questions habituelles auxquelles personne ne peut répondre quand se produit une éruption : combien de temps cette éruption va-t-elle durer? Quelle forme pourrait-elle prendre? L’écrivais que de telles prévisions étaient extrêmement hasardeuses.

Pourtant, il est une question beaucoup plus pratique que l’on est en droit de se poser alors que  l’éruption se poursuit dans la Geldingadalur : peut-elle devenir une menace pour les zones habitées?

S’agissant de l’éruption proprement dite, il est possible que les deux spatter cones (voir capture d’écran ci-dessous) qui laissent échapper la lave fusionnent pour n’en former qu’un seul si l’activité intense persiste dans l’un d’eux. En ce moment, le débit d‘émission de la lave est d’environ 5 mètres cubes par seconde. À ce rythme, les volcanologues islandais pensent que la lave pourrait commencer à sortir de la Geldingadalur d’ici 8 à 18 jours. Cependant, si le débit augmente, ce temps pourrait être raccourci.

Si la lave commence à sortir de la Geldingadalur, elle se dirigera probablement vers la vallée voisine de Meradalir, puis vers Nátthagi au sud. Si elle s’échappe de Nátthagi, elle continuera probablement sa course vers le sud, et il se pourrait même qu’elle atteigne la route côtière, sans toutefois menacer des zones habitées.

Ces projections dépendent, bien sûr, du débit à la source, mais aussi de la durée de l’éruption. Pour le moment, il n’y a aucun signe que la lave ralentisse. Je garde à l’esprit qu’au début de l’éruption, les scientifiques islandais pensaient qu’elle ne durerait que quelques jours. Cependant, de nouvelles données les ont fait changer d’avis !! Errare humanum est ! Ces mêmes scientifiques pensent maintenant que le magma provient d’une profondeur de 15 à 20 kilomètres. Comme il n’y a pas eu d’éruption sur la péninsule de Reykjanes depuis des lustres, ils pensent qu’une grande quantité de magma est peut-être stockée sous la surface. Si c’est le cas, l’éruption pourrait durer un temps considérable. Mais personne ne le sait!

Source: Reykjavik Grapevine.

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In a post released on March 23rd 2021 and entitled “What next?”, I referred to an article published on the Reykjavik Grapevine website that asked the usual questions that nobody is able to answer: how long will this eruption go on? What shape could it take? I wrote that making predictions about the future of the current eruption is quite hazardous.

A more practical question is being asked now the eruption is going on: Can it become a threat to populated areas?

As far as the eruption is concerned, the possibility exists that the two spatter cones (see screenshot below) through which lava is flowing could merge into one due to increased activity in one of the craters. The current lava output is about 5 cubic metres per second. At this rate, Icelandic volcanologists think lava could begin making its way out of the valley in anywhere from eight to 18 days. However, should the output increase, this time could be reduced.

If lava starts travelling out of Geldingadalur, it will probably begin flowing into the neighbouring valley of Meradalir, and from there, to Nátthagi to the south.

If it begins to flow from Nátthagi, it will likely make its way south, where it might even reach the south coastal highway of Reykjanes but would not reach populated areas.

These projections obviously depend on the lava output, but also on how long the eruption will last. For the time being, there is no sign lava is slowing. I keep in mind that at the start of the eruption scientists believed that it would only last a few days. However,  new data has made them change their minds!! Scientists now believe that the magma comes from a depth of 15-20 kilometres. AS there has been no eruption on the Reykjanes Peninsula for a very long time, there could be a great deal of magma in store beneath the surface, and this eruption might last a considerable amount of time. But nobody knows!

Source : Reykjavik Grapevine.

Mesure de l’épaisseur des coulées de lave // How to measure the thickness of lava flows

Au cours des premières années de l’éruption du Kilauea au niveau du Pu’uO’o, les scientifiques de l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO) ont mesuré l’épaisseur des coulées de lave en effectuant des relevés manuels en bordure de chaque coulée. Le volume de la coulée était ensuite calculé en multipliant sa surface par son épaisseur moyenne. Le débit éruptif était égal à ce volume divisé par la durée de l’éruption en secondes. Pendant la première année d’activité du Pu’uO’o en 1983, le débit éruptif a été estimé entre 15 et 65 mètres cubes par seconde. Cependant, cette méthode ne tenait pas compte de toutes les variations d’épaisseur des coulées à travers le champs de lave. Par exemple, de nombreuses coulées a’a, comme la coulée de lave émise par la Fracture n° 8 en 2018, abritent un chenal ou une cavité vide. En conséquence, si l’on suppose que la coulée présente une épaisseur constante, on surestime le volume de la lave ainsi que le débit éruptif.
En 1993, les scientifiques ont utilisé un radar aéroporté et survolé Kilauea à un peu moins de 8 km d’altitude. Le radar pouvait élaborer une image des coulées de lave avec une précision de 1 à 2 mètres. Il était également en mesure de fournir des milliers de points de hauteur de la surface de chaque coulée de lave, et pas seulement l’épaisseur en bordure de coulée, comme cela se faisait auparavant. Le volume d’une coulée calculé de cette manière (hauteur de la surface du sol avant la éruption soustraite de la hauteur de la lave de 1993) était légèrement supérieur à celui calculé avec la méthode classique de mesure manuelle en bordure des coulées.

Un progrès dans la mesure de l’épaisseur des coulées est intervenu avec l’arrivée du LIDAR [Light (ou Laser Imaging) Detection And Ranging], appareil qui émet un faisceau laser et en reçoit l’écho (comme le radar), ce qui permet de déterminer la distance d’un objet. Le LIDAR a été embarqué à bord d’avions ou d’hélicoptères et a envoyé des milliards d’impulsions laser en direction du sol. On a ainsi obtenu une foule de données précises (à quelques centimètres près) sur l’épaisseur des coulées de lave.
Au cours des dernières années, les géologues ont obtenu des résultats semblables en hélicoptère, en prenant des photos numériques superposées du sol, avec pour chaque cliché les coordonnées GPS de l’appareil photo. Les logiciels informatiques utilisant la “Surface-from-Motion” (SfM) technique – Surface à partir du Mouvement – peuvent identifier automatiquement les emplacements communs sur des photos adjacentes et réaliser une image 3 D des hauteurs du sol à partir de centaines de photos. Un autre avantage est que les photos peuvent être assemblées pour produire une carte haute résolution, en mosaïque de photos, de la zone observée.
Lors de l’éruption dans l’East Rift Zone du Kilauea en 2018, des appareils photo ont été embarqués sur des drones. A partir de quelque 2 800 photographies aériennes, le logiciel SfM a calculé 1,5 milliard de points communs qui ont été connectés pour créer un modèle altimétrique numérique à l’échelle du centimètre de la coulée de lave dans le district de Puna. Un modèle pré-éruptif obtenu avec le LIDAR a été soustrait du modèle réalisé avec la technique SfM du drone pour produire une carte d’épaisseur des coulées de lave. Une première version de cette carte, publiée sur le site web du HVO le 19 février 2019, est visible ci-dessous. (https://volcanoes.usgs.gov/volcanoes/kilauea/multimedia_maps.html)

En utilisant cette première ébauche de la carte, on peut obtenir une estimation approximative du volume total de lave émis au cours de l’éruption : environ 0,8 kilomètre cube. En tenant compte des cavités dans la lave et en divisant par la durée de l’éruption, on obtient un débit éruptif minimum d’environ 50 à 200 mètres cubes par seconde. Ce débit éruptif est nettement supérieur à la plupart de ceux enregistrés lors des précédentes éruptions du Kilauea.

Source: USGS / HVO.

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During the first few years of Kilauea Volcano’s eruption at Pu’uO’o, Hawaiian Volcano Observatory (HVO) scientists measured thicknesses using hand levels at multiple locations along the edges of each lava flow. The flow volume was then calculated as the product of the flow area multiplied by the average flow thickness. The eruption rate equalled this volume divided by the duration of the eruption in seconds. For the first year of Pu’uO’o activity in 1983, calculated eruption rates were 15-65 cubic metres per second. However, this method did not rale into account all the variations of lava flow thicknesses across flows. For example, many a’a flows, like Kilauea’s fissure 8 lava flow in 2018, host an empty lava channel. If they assumed that the flow was uniformly as thick as the height of its edges, scientists would overestimate the lava flow volume as well as the eruption rate.

In 1993, scientists used an airborne radar flown over Kilauea at an altitude of just under 8 km. The radar could image a lava flow with accuracies of 1-2 metres and determine thousands of surface elevations for each lava flow, not just a few thicknesses along its edge. Flow volumes calculated this way (pre-eruption elevations of the ground surface subtracted from the 1993 elevations of a lava flow) were slightly higher than those calculated with the simpler method of measuring thicknesses along flow edges.

The next improvement in measuring flow thickness was the development and use of Light Detection and Ranging (LIDAR). Specialized equipment was flown over an area by airplane or helicopter, from which billions of laser pulses showered down to the ground. This produced details on lava flow surface elevations accurate to a few centimetres.

Over the last few years, similar results have been obtained by geologists in helicopters snapping overlapping digital photos of the ground, each tagged with the camera’s GPS coordinates. Computer software, using the “Surface-from-Motion” (SfM) technique, can automatically identify common locations in adjacent photos and assemble a 3-dimensional image of ground elevations from hundreds of photos. A bonus is that the photos can be stitched together to produce a single, high-resolution, photo mosaic map of the area.

During Kilauea’s 2018 lower East Rift Zone eruption, cameras on drones did the photography. Using about 2,800 aerial photographs, the SfM software calculated 1.5 billion common points that were connected to create a centimetre-scale digital elevation model of the Puna lava flow. A pre-eruption LIDAR digital elevation model was subtracted from the drone SfM digital elevation model of the erupted flows to produce a lava flow thickness map. A preliminary version of this map was posted on the HVO website on February 19, 2019 and can be seen here below. (https://volcanoes.usgs.gov/volcanoes/kilauea/multimedia_maps.html)

Using the preliminary map, one can calculate a rough estimate of the total volume of lava erupted and added to the land surface: about 0.8 cubic kilometres. When corrected for voids in the lava and divided by the duration of the eruption, this yields a minimum eruption rate of about 50-200 cubic metres per second. This eruption rate is significantly larger than most known Kilauea eruption rates.

Source : USGS / HVO.

Source: USGS / HVO

La Fracture n°8 a émis d’énormes quantité de lave dans l’East Rift Zone  en 2018 (Crédit photo : USGS /HVO)