Étiquette : deformation

Champs Phlégréens : approche scientifique // Phlegrean Fields : scientific approach

Suite aux derniers événements observés dans les Champs Phlégréens, il m’a semblé intéressant de consulter les données scientifiques diffusées par l’INGV pour faire le bilan de la situation et voir si son évolution présente un sujet d’inquiétude.
A la lumière des données de suivi, il ressort :

SISMICITE : Au cours de la semaine du 2 au 8 octobre 2023, 104 séismes ont été détectés, avec une magnitude maximale de M 4,0±0,3. 44 événements ont été détectés au cours de deux essaims sismiques, le premier dans la zone Solfatara, Pisciarelli, Accademia ; l’autre dans le secteur Solfatara, Accademia. Les hypocentres se situent entre 0,44 et 2,99 km de profondeur.

S’agissant de la DEFORMATION DU SOL, phénomène bradysismique bien connu dans la région, depuis le mois de janvier 2023, le soulèvement maximal du sol est d’environ 15 ± 3 mm/mois. Au cours des deux dernières semaines, parallèlement à la hausse de l’activité sismique, il y a eu une accélération du soulèvement qui a aujourd’hui retrouvé les valeurs enregistrées précédemment en 2023. Le soulèvement enregistré à la station RITE GNSS est d’environ 109,5 cm depuis janvier 2011, dont 25,5 cm depuis janvier 2022.

On n’observe pas de variations significatives dans les PARAMETRES GEOCHIMIQUES par rapport aux données précédentes, tout en confirmant les tendances de hausse de la température et de la pressurisation du système hydrothermal, ainsi qu’une augmentation du débit des fluides émis.

Dans la zone de Pisciarelli (côté nord-est extérieur de la Solfatare), qui a connu ces dernières années les plus grandes variations dans le processus de dégazage, les émissions de CO2 du sol enregistrées en continu par la station FLXOV8 confirment les tendances enregistrées ces dernières années. En particulier, les émissions de CO2 n’ont pas varié ces derniers jours. Le capteur de température installé à proximité de la fumerolle principale de Pisciarelli a montré une valeur moyenne d’environ 95°C.

Dans la CONCLUSION de son rapport sur les Champs Phlégréens, l’INGV indique que « sur la base de l’image actuelle de l’activité volcanique décrite ci-dessus, aucun élément ne laisse entrevoir une évolution significative à court terme. » Toute modification des paramètres ci-dessus pourrait entraîner une évolution des scénarios de risques. .

Source : INGV.

Comme je l’écrivais précédemment, les variations observées dans la sismicité et la déformation du sol sont des phénomènes habituels dans les Champs Phlégréens. Les paramètres scientifiques doivent toutefois être étroitement contrôlés. La région, densément peuplée, repose à la surface d’un volcan actif dont les humeurs sont imprévisibles. S’il devait se réveiller pour de bon, il faudrait faire vite, très vite, pour mettre la population en sécurité.

Fumerolle de Pisciarelli (Source : INGV)

Vue d’ensemble de la Solfatara (Photo: C. Grandpey)

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Following the latest events observed in the Phlegrean Fields, it seemed interesting to me to consult the scientific data released by the INGV to assess the situation and see if its evolution presents a cause for concern.
In light of the monitoring data, it appears that :

SEISMICITY: During the week of October 2nd to 8th, 2023, 104 earthquakes were detected, with a maximum magnitude of M 4.0±0.3. 44 events were detected during two seismic swarms, the first in the Solfatara, Pisciarelli, Accademia area; the other in the Solfatara, Accademia sector. The hypocenters were between 0.44 and 2.99 km deep.

Regarding GROUND DEFORMATION, because of a well-known bradyseismic phenomenon in the region since January 2023, the maximum ground uplift is approximately 15 ± 3 mm/month. Over the last two weeks, alongside the increase in seismic activity, there has been an acceleration of the uplift which has today returned to the values previously recorded in 2023. The uplift recorded at the RITE GNSS station has been approximately 109.5 cm since January 2011, including 25.5 cm since January 2022.

No significant variations are observed in the GEOCHEMICAL PARAMETERS compared to previous data, while confirming the trends of increasing temperature and pressurization of the hydrothermal system, as well as an increase in the flow rate of emitted fluids.
In the Pisciarelli area (outer northeast side of Solfatare), which in recent years has experienced the greatest variations in the degassing process, CO2 emissions from the soil recorded continuously by the FLXOV8 station confirm the trends recorded in recent years. In particular, CO2 emissions have not changed in recent days. The temperature sensor installed near the main fumarole of Pisciarelli showed an average value of around 95°C.

In the CONCLUSION of its report on the Phlegraean Fields, the INGV indicates that “based on the current picture of volcanic activity described above, there is no evidence to suggest a significant evolution in the short term. » Any modification of the above parameters could lead to an evolution of the risk scenarios. .
Source: INGV.

As I put it previously, the variations observed in seismicity and ground deformation are usual phenomena in the Phlegrean Fields. However, scientific parameters must be closely controlled. The densely populated region sits on the surface of an active volcano whose moods are unpredictable. If it were to wake up for good, authorities would have to act quickly, very quickly, to bring the population to safety.

Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion) : nouvelle éruption ! // New eruption !

7 heures (heure métropole) : Depuis 07h36 (heure locale), une crise sismique est enregistrée sur les instruments de l’Observatoire Volcanologique du Piton de la Fournaise (OVPF). Cette crise sismique est accompagnée de déformation rapide. Ceci indique que le magma est en train de quitter le réservoir magmatique et se propage vers la surface. Selon les scientifiques, une éruption est probable à brève échéance, dans les prochaines minutes ou heures.

En conséquence, le préfet de La Réunion a décidé de déclencher la phase d’alerte 1 « éruption probable ou imminente » dès 8h ce dimanche 2 juillet.

Comme toujours dans ce genre de situation, l’accès à l’Enclos est interdit au public.

L’OVPF explique que la sismicité est en hausse depuis plusieurs mois, en particulier depuis le 10 juin 2023. Ces séismes d’une faible magnitude traduisaient une pressurisation du réservoir superficiel, localisé à 1,5 à 2 km de profondeur, juste sous le cratère Dolomieu, entre mars et mai dernier.

Il faut espérer que les prévisions de l’OVPF sont exactes cette fois, après la plantade du 21 avril dernier où une éruption était également prévue « dans les prochaines minutes ou heures ! »

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8 heures : Cette fois, la prévision était la bonne. La crise sismique accompagnée de déformation rapide indiquait bien que le magma se propageait vers la surface. Le trémor volcanique synonyme d’arrivée du magma à proximité de la surface est enregistré depuis 08h30 (heure locale).

L’OVPF indique que « l’analyse des données et les observations depuis nos caméras montrent que la ou les fissure(s) éruptives se sont ouvertes sur le flanc est du volcan. »

Les premières images diffusées sur les réseaux sociaux montrent que l’éruption se situe sur les Grandes Pentes, sur le versant Est du Piton. La coulée de lave est visible depuis la Route des Laves, entre Sainte-Rose et Saint-Philippe. La RN2 reste pour l’heure ouverte à la circulation.

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13h30 (heure métropole) : La situation est en passe d’évoluer sur le Piton de la Fournaise. Après la forte baisse d’activité, avec chute du tremor et absence d’activité de surface, le tremor est de nouveau à la hausse avec une source localisée à plus basse altitude, vers 1500 m au-dessus du niveau de la mer.

Selon l’OVPF, cette augmentation et cette localisation du tremor suggèrent l’ouverture d’une deuxième fissure éruptive dans le haut des Grandes Pentes, mais il n’y a aucune confirmation visuelle de ce possible événement. Depuis le début de l’éruption, une forte activité sismique est toujours enregistrée sous le sommet et sous le flanc est. Cette activité sismique s’accompagne de nombreux signaux longue période témoignant d’une circulation magmatique toujours active en profondeur. Il n’est donc pas exclu que d’autres fissures éruptives s’ouvrent, notamment à plus basse altitude.

Crédit photo : Johnny Vaulbert

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20 heures (heure métropole) : Lorsque l’éruption a débuté ce matin, une première fissure éruptive s’est ouverte sur le flanc Est du volcan, à environ 2050 m d’altitude au nord du Piton Vouvoul. L’activité y a été très modeste et s’est arrêtée au bout de 2 heures environ.

Un second système de fissure s’est ouvert en contrebas à 13h30, vers 1800 m d’altitude dans le secteur du Cratère Fontaine. L’activité était assez modeste également,

Peu avant 18 heures ce soir, une nouvelle fissure s’est ouverte sur le flanc sud-est du volcan, à l’intérieur de l’Enclos. A l’heure actuelle, deux de ces sites éruptifs sont en activité sur les Grandes Pentes. À 22h heure locale, la coulée de lave la plus avancée se situait dans le haut des Grandes Pentes vers 1300 m d’altitude

Même si les débits éruptifs en surface restent faibles, l’activité en profondeur se maintient, comme le montrent les nombreux signaux sismiques longue période. D’une manière plus générale, depuis le début de l’éruption, une forte activité sismique est toujours enregistrée.

L’OVPF explique que, compte tenu de cette forte sismicité, notamment sous le flanc est du volcan, il n’est pas exclu que d’autres fissures éruptives s’ouvrent, notamment à plus basse altitude, et/ou hors-enclos.« Une vigilance accrue est demandée dans les secteurs bordant l’Enclos Nord et Sud« . En effet, il se pourrait que les stations de l’Observatoire situées dans le secteur n’enregistrent pas de tremor volcanique si une fissure devait s’ouvrir à basse altitude et/ou hors Enclos.

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7am (Paris time): Since 07:36 (local time), a seismic crisis has been recorded on the instruments of the Observatoire Volcanologique du Piton de la Fournaise (OVPF). This seismic crisis is accompanied by rapid deformation. This indicates that magma is leaving the reservoir and ascending towards the surface. According to scientists, an eruption is likely in the near future, in the next few minutes or hours.
As a result, the Prefect of La Réunion decided to activate Alert phase 1 (« probable or imminent eruption ») at 8am this Sunday July 2nd, 2023.
As usual in this type of situation, access to the Enclos is forbidden to the public.
OVPF explains that seismicity has been increasing for several months, particularly since June 10th 2023. These low-magnitude earthquakes reflected the pressurisation of the surface reservoir, located at a depth of 1.5 to 2 km, just below the Dolomieu crater, between March and May last year.
Let’s OVPF’s forecasts are accurate this time, after the error of April 21st, when an eruption was also predicted « in the next few minutes or hours »!

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8am: This time, the prediction was right. The seismic crisis accompanied by rapid deformation clearly indicated that magma was ascending towards the surface. The volcanic tremor synonymous with the arrival of magma close to the surface has been recorded since 08:30 (local time).
OVPF states that « analysis of the data and observations from our cameras show that the eruptive fissure(s) have opened on the eastern flank of the volcano ».
The first images posted on social networks show that the eruption is located on the Grandes Pentes, on the eastern side of the Piton. The lava flow is visible from the Route des Laves.

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13:30 (Paris time): The situation is changing on Piton de la Fournaise. After the sharp drop in activity, with the drop of the tremor and an absence of surface activity, the tremor is once again on the rise, with a source located at a lower altitude, at around 1500 m above sea level.
According to OVPF, this increase and location of the tremor suggests the opening of a second eruptive fissure in the Grandes Pentes, but there is no visual confirmation of this possible event. Since the start of the eruption, strong seismic activity has continued to be recorded beneath the summit and below the eastern flank. This seismic activity is accompanied by numerous LP signals indicating that magma is still circulating actively at depth. This means that other eruptive fissures may open up, particularly at lower altitudes.

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8 pm (Paris time) : When the eruption began this morning, a first eruptive fissure opened up on the eastern flank of the volcano, at about 2,050 m a.s.l., north of Piton Vouvoul, and lasted about 2 hours.

A second fissure system opened below the previous one at 13:30, at around 1800 m a.s.l. in the Fontaine Crater area. Activity was also fairly low.

Shortly before 6pm this evening, a new fissure opened up on the south-east flank of the volcano, inside the Enclos, more than 3 km south of the previous ones.  Two of these eruptive sites are currently active. At 10pm (local time), the most advanced lava flow was in the upper part of the Grandes Pentes at an altitude of around 1,300 metres.

Although surface eruptive activity remains low, activity at depth is continuing, as shown by the numerous long-period seismic events. More generally, strong seismic activity has been recorded since the start of the eruption.
OVPF explains that, given this high seismic activity, particularly under the eastern flank of the volcano, the opening of new eruptive fissures cannot be ruled out, particularly at lower altitudes and/or outside the Enclos: « Increased vigilance is called for in the sectors bordering the northern and southern parts of the Enclos« . Indeed, the Observatory stations located in these areas may not record any volcanic tremor if a fissure were to open at low altitude and/or outside the Enclos.

Photo: C. Grandpey

Le Mayon s’agite aux Philippines // Unrest at Mayon (Philippines)

En raison d’une augmentation de l’activité volcanique, le PHIVOLCS a relevé le niveau d’alerte du Mayon de 1 à 2 le 5 juin 2023. L’Institut signale une augmentation de la fréquence des chutes de blocs au niveau du dôme de lave sommital. Cette hausse de l’activité laisse supposer qu’il y a des processus magmatiques peu profonds qui pourraient conduire à des éruptions phréatiques ou même précéder une éruption magmatique majeure.

Le 9 mai 2023, le dôme de lave avait augmenté de volume d’environ 83 000 m3 depuis le 3 février et de près de 164 000 m3 depuis le 20 août 2022. Le PHIVOLCS a enregistré 318 chutes de blocs depuis le 1er avril, et 26 séismes volcaniques sur la même période. Les paramètres de déformation du sol montrent que le volcan est en phase d’inflation depuis 2020, en particulier au nord-ouest et au sud-est.
Le public est prié d’éviter la zone de danger permanent (PDZ) d’un rayon de 6 km autour du volcan
L’éruption la plus violente du Mayon, en 1814, a tué plus de 1 200 personnes dans la ville de Cagsawa et a anéanti plusieurs autres localités. Cette éruption est décrite dans mon livre « Killer Volcanoes » aujourd’hui épuisé.

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Due to an increase in volcanic unrest, PHIVOLCS raised the alert level for Mayon from 1 to 2 on June 5th, 2023. The Institue reportsan increase in the frequency of rockfall events from the volcano’s summit lava dome.This increase in activity suggests that there are shallow magmatic processes that could lead to phreatic eruptions or even precede a major magmatic eruption​.

As of May 9th, 2023, the lava dome had increased in volume by approximately 83 000 m3 since February 3rd and a total of nearly 164 000 m3 since August 20th, 2022. PHIVOLCS has recorded a total of 318 rockfall events since April 1st, and 26 volcanic earthquakes for the same period. Ground deformation parametersshow that the volcano has been inflating, particularly on the northwest and southeast, since 2020.

The public is urged to avoid the 6-km radius Permanent Danger Zone (PDZ) around the volcano

Mayon’s most violent eruption, in 1814, killed more than 1 200 people in the town of Cagsawa and devastated several other municipalities. It is described in my book « Killer Volcanoes » which is sold out today.

Connu pour son cône parfait, le Mayon est redouté pour ses coulées pyroclastiques destructrices (Crédit photo: Wikipedia)

Utilisation de l’Interférométrie radar à synthèse d’ouverture en Alaska // Interferometric synthetic aperture radar in Alaska

Au cours de ma conférence « Volcans et Risques volcaniques », j’explique qu’aujourd’hui les satellites sont d’une grande aide pour surveiller l’activité volcanique, en particulier sur les volcans dont l’accès est très difficile, comme ceux qui s’alignent le long de la Chaîne des Aléoutiennes en Alaska.
L’InSAR – abréviation de Interferometric synthetic aperture radar, interférométrie radar à synthèse d’ouverture – est une technique utilisée en géodésie et en télédétection. Elle utilise deux ou plusieurs images radar à synthèse d’ouverture (SAR) pour générer des cartes de déformation de surface ou d’élévation du sol, en utilisant les différences de phase des ondes de retour vers un satellite ou un avion. Cette technologie peut mesurer des fluctuations de déformation à l’échelle millimétrique sur des périodes allant de quelques jours à plusieurs années. Il existe des applications pour la surveillance géophysique des risques naturels, par exemple les séismes, les volcans et les glissements de terrain, ou encore la surveillance de l’affaissement et de la stabilité structurelle.
Il existe un endroit dans le sud-est de l’Alaska où la technologie InSAR s’est récemment avérée essentielle pour détecter la déformation d’un volcan jusqu’alors considéré comme inactif.
Le 11 avril 2022, les scientifiques de l’Observatoire Volcanologique de l’Alaska (AVO) ont observé une activité sismique sur le Mont Edgecumbe, sur l’île Kruzof près de la ville de Sitka.

Source: AVO

Si l’on se réfère aux archives géologiques, ce volcan est resté silencieux pendant environ 4 000 ans. Les histoires racontées par la population locale, les Tlingit, font état d’ « une montagne faisant jaillir du feu et de la fumée ». Il s’agit peut-être d’une petite éruption avec fontaines de lave qui se serait produite il y a seulement 800 à 900 ans. Il est toutefois très difficile de dater cette histoire populaire. De petits séismes peu profonds détectés en avril 2022 étaient répartis sur une zone au nord-est du sommet. Les scientifiques de l’AVO ont tenté de comprendre la source cette sismicité. Malheureusement, ce volcan n’a pas d’instruments au sol localement; les séismes les plus importants sont détectés par des sismographes éloignés appartenant au réseau sismique régional de l’Alaska Earthquake Center pour surveiller l’activité tectonique. Aucun sismographe et aucun instrument géodésique n’existe à proximité de l’édifice volcanique pour détecter et interpréter l’activité souterraine.
En l’absence d’instruments au sol à proximité du volcan, des techniques de télédétection par satellite ont été utilisées pour étudier les changements potentiels. Une série chronologique InSAR a été utilisée pour rechercher des variations de surface sur le Mont Edgecumbe. Les scientifiques de l’AVO ont utilisé des interférogrammes séquentiels pour obtenir une série chronologique des changements sur plusieurs années. La création d’une série chronologique InSAR a permis de générer une carte des mouvements du sol cumulés, comme on peut le voir sur le document ci-dessous, où chaque pixel de couleur représente la déformation à cet endroit au cours des 7 années de cette étude rétrospective. Ce travail a permis d’identifier avec succès la déformation de l’édifice volcanique qui a commencé bien avant le dernier essaim sismique. L’analyse rétrospective de la sismicité à Sitka, sur le sismographe le plus proche, montre une augmentation de l’activité sismique de faible amplitude au milieu de l’année 2019.
Les résultats de cette étude ont incité l’Observatoire Volcanologique de l’Alaska à lancer la phase suivante de surveillance sur le Mont Edgecumbe. Àu cours de l’été 2022, une station sismique et GNSS (Global Navigation Satellite System, qui comprend le GPS) a été installée près du volcan pour une surveillance active. L’instrument GNSS donne une estimation plus précise de la déformation tridimensionnelle de l’édifice volcanique, sans qu’il soit nécessaire d’attendre (environ 12 jours) un nouveau passage du satellite SAR. Ensemble, GNSS et InSAR peuvent donner une image très claire des processus magmatiques, sans avoir à se trouver à proximité du volcan pendant de longues périodes.
Une intrusion magmatique dans un édifice volcanique tel que le Mont Edgecumbe n’indique pas forcément qu’une éruption est imminente. C’est simplement une indication qu’il y a une certaine activité magmatique en profondeur. Les scientifiques expliquent qu’il y aura davantage de changements au niveau de la déformation, une sismicité plus élevée et la présence de gaz volcaniques avant toute éruption du Mont Edgecumbe. Au cours de l’été 2023, d’autres instruments seront installés sur le volcan, avec également des études des gaz et de la géologie.
Source : USGS / HVO.

Le Mont Edgecumbe a déjà fait l’objet sur ce blog le 1er novembre 2022 : Du magma sous les Mont Edgecumbe

Du magma sous le Mont Edgecumbe (Alaska) // Magma beneath Mt Edgecumbe (Alaska)

A lire aussi : une note diffusée sur ce blog le 13 novembre 2022 et intitulée La technologie InSAR au service des volcans :

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2022/11/13/la-technologie-insar-au-service-des-volcans-insar-technology-to-monitor-volcanoes/

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During my conference « Volcanoes and Volcanic Hazards », I explain that today satellites are of a great help to monitor volcanoic activity, especially volcanoes whose access is very difficult, like those that align along the Aleutian Islands in Alaska.

InSAR – short for Interferometric synthetic aperture radar – is a radar technique used in geodesy and remote sensing. It uses two or more synthetic aperture radar (SAR) images to generate maps of surface deformation or digital elevation, using differences in the phase of the waves returning to the satellite or aircraft. The technique can potentially measure millimetre-scale changes in deformation over spans of days to years. It has applications for geophysical monitoring of natural hazards, for example earthquakes, volcanoes and landslides, and in structural engineering, in particular monitoring of subsidence and structural stability.

One place where InSAR recently proved instrumental in detecting deformation of a volcano previously considered inactive was in Southeast Alaska.

On April 11th, 2022, Alaska Volcano Observatory (AVO) scientists observed seismic activity at Mount Edgecumbe on Kruzof Island near the town of Sitka. This volcano has remained quiet for around 4,000 years based on its geologic record. Oral history of the local Tlingit tells about “a mountain blinking, spouting fire and smoke,” which perhaps describes a small eruption with lava fountaining. This is possible as recent as 800-900 years ago; however, the timing of this oral history is uncertain.

Shallow, small earthquakes detected in April 2022 were broadly distributed to the northeast of the summit. AVO scientists tried to understand the source of the earthquakes. Unfortunately, this volcano had no existing local ground-based geophysical instruments; the larger earthquakes were detected on distant seismographs of the regional seismic network used by the Alaska Earthquake Center to monitor tectonic activity. No seismographs or geodetic instrumentation existed close to the volcanic edifice that would be useful in detecting and interpreting subsurface activity.

With no ground-based instruments installed near the volcano, satellite remote sensing techniques were used to investigate potential changes. An InSAR time series was utilized to search for shallow changes at Mount Edgecumbe. AVO scientists used sequential unwrapped interferograms to create a time series of change from several years of interferograms. Creating an InSAR time series allowed them to produce a cumulative displacement map, as shown below, where each colored pixel represents the total deformation at that location over the 7 years of this retrospective study. The results successfully identified deformation that started long before the recent earthquake swarm. Retrospective analysis of seismicity at the nearest seismograph in Sitka showed an increase in low-magnitude seismic activity in mid-2019.

Results of this analysis prompted the Alaska Volcano Observatory to start the next phase of monitoring on Mount Edgecumbe. In the summer of 2022, a seismic and GNSS station (Global Navigation Satellite System, which includes GPS) station was installed near the volcano for active monitoring. The GNSS instrument gives a more precise 3-dimensional deformation estimate for the volcanic edifice, without the need to have to wait for a SAR satellite repeat visit (about 12 days). Together, GNSS and InSAR can give a very clear picture of magmatic processes, without having to be anywhere near the volcano for extended periods.

An influx of magma into a volcanic edifice such as Mount Edgecumbe does not indicate the potential of an eruption. This merely is the indication that there is some magmatic activity at depth. Scientists expect more changes in deformation, higher rates of seismicity, and detection of volcanic gases prior to any eruption at Mount Edgecumbe. During the summer 2023, more instruments will be set up on the volcano, togetheer with gas and geologic studies.

Source : USGS / HVO.

A post xas already published about Mt Edgecumbe on November 1st, 2022 :

Du magma sous le Mont Edgecumbe (Alaska) // Magma beneath Mt Edgecumbe (Alaska)

You can also read a note published on this blog on November 13th, 2022 and entitled InSAR technology at the service of volcanoes 

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2022/11/13/la-technologie-insar-au-service-des-volcans-insar-technology-to-monitor-volcanoes/

La longue légende du document se trouve sur cette page du HVO :

https://bigislandnow.com/2023/06/02/volcano-watch-volcano-monitoring-from-space-insar-time-series-success-in-alaska/