Étiquette : deformation

Mesure de la déformation du sol sur le Mauna Loa et le Kilauea (Hawaii) // Measuring ground deformation on Mauna Loa and Kilauea (Hawaii)

La déformation du sol est l’un des paramètres qui permettent de mieux comprendre l’activité volcanique. Il est particulièrement révélateur des modifications de volume du magma à l’intérieur d’un volcan. Par exemple, à Hawaii, les épisodes d’inflation et de déflation du Kilauea coïncident généralement avec le comportement du lac de lave dans le cratère de l’Halema’uma’u. L’élévation de la surface du sol correspond à  une accumulation de magma dans les zones de stockage en profondeur tandis que l’affaissement peut indiquer la vidange d’une poche ou chambre magmatique. Les variations rapides de déformation précèdent ou accompagnent souvent une nouvelle activité éruptive.
Sur la Grande Ile d’Hawaii, on mesure la déformation principalement à l’aide de trois techniques: les tiltmètres, le GPS (Global Positioning System) et l’InSAR (Interferometric Synthetic Aperture Radar).
– Une vingtaine de tiltmètres sont actuellement répartis sur les volcans Kilauea et Mauna Loa. Le HVO a mis en place des alarmes automatisées qui informent les scientifiques des variations inclinométriques en temps réel, celles susceptibles d’annoncer une éruption imminente.
– Environ 70 stations GPS sont réparties sur la Grande Île, mais elles se concentrent sur le Kilauea et le Mauna Loa, les deux volcans hawaïens les plus actifs. Ces stations GPS enregistrent continuellement le mouvement de la surface du sol en trois dimensions. Les positions quotidiennes moyennes et précises des sites GPS fournissent une bonne indication sur le long terme de la déformation au sol, et donc du comportement des réservoirs magmatiques.

– L’InSAR est une technique spatiale qui compare les données radar recueillies à partir de satellites à différents moments. Les variations de distance entre le satellite et le sol proviennent des déplacements de la surface entre les passages des satellites. Les données InSAR fournissent des « instantanés » exceptionnellement clairs et précis montrant la déformation du sol, mais seulement lorsque les satellites passent au-dessus de la zone concernée (en moyenne, environ une fois par semaine).
En utilisant cet ensemble de données, les scientifiques du HVO ont pu suivre les variations d’inflation du Kilauea et du Mauna Loa au cours des dernières années.
La chambre magmatique du Mauna Loa a commencé à se remplir – et donc à gonfler – immédiatement après le dernière éruption de 1984. L’inflation a ensuite montré des épisodes de hausse et de baisse au cours des 30 années suivantes. L’épisode d’inflation le plus récent et prolongé du Mauna Loa a commencé en 2014, accompagné d’un nombre conséquent de séismes superficiels.
Le Kilauea a également gonflé ces dernières années. Comme pour le Mauna Loa, l’inflation du Kilauea se produit principalement au niveau d’un système de stockage magmatique situé sous la caldeira sommitale et la partie supérieure de la zone de rift sud-ouest (SWRZ). Mais ce réservoir magmatique est plus circulaire et centré sous la partie sud de la caldeira du Kilauea. Comme je l’ai indiqué précédemment, de petits événements d’inflation et de déflation (DI events) sont enregistrés sur le Kilauea de manière assez fréquente ; ils viennent se superposer à l’inflation globale et entraînent des variations assez spectaculaires du niveau du lac de lave sommital, dans le cratère de l’Halema’uma’u.
Il convient de noter que le HVO a modifié son site Web pour que les visiteurs puissent suivre les variations sur les stations GPS et inclinométriques en quelques clics de souris.
https://volcanoes.usgs.gov/volcanoes/kilauea/monitoring_deformation.html

Source: USGS / HVO.

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Ground deformation is one of the parameters that help better understand volcanic activity. It is especially indicative of changes in the volume of magma within a volcano For instance, at Hawaii, the inflation and deflation episodes of Kilauea Volcano usually coincide with the behaviour of the lava lake within Halema’uma’u Crater. Uplift of the ground surface suggests accumulation of magma in underground storage areas, while subsidence can indicate magma drainage. Rapid changes in the rate of deformation often precede or accompany new eruptive activity.

On Hawaii Big Island, deformation is measured primarily with three techniques: tiltmeters, GPS (Global Positioning System), and InSAR (Interferometric Synthetic Aperture Radar).

– About 20 tiltmeters are currently installed on Kilauea and Mauna Loa volcanoes. The Hawaiian Volcano Observatory (HVO) has implemented automated alarms that notify scientists of real-time changes in tilt that might reflect the impending onset of an eruption.

– About 70 GPS stations are spread across the Big Island, but are focused on Kilauea and Mauna Loa, currently the two most active Hawaiian volcanoes. These GPS stations continuously record motion of the ground surface in three dimensions. Precise, daily average positions of GPS sites provide an important long-term record of ground deformation that indicates the locations and conditions of magma reservoirs.

– InSAR is a space-based technique that compares radar data collected from satellites at different times. Variations in the distance between the satellite and the ground are caused by surface displacements between the times of the satellite overpasses. InSAR data provide exceptionally clear “snapshots” of deformation, but only when satellites are overhead (on average, about once a week).

Using this combination of datasets, HVO scientists have tracked inflation of both Kilauea and Mauna Loa over the past several years.

Mauna Loa began refilling with magma – and inflating – immediately after the most recent eruption in 1984. Inflation then waxed and waned over the next 30 years. The most recent and ongoing episode of Mauna Loa inflation started in 2014, with significantly increased numbers of shallow earthquakes.

Kilauea has also been inflating in recent years. Similar to Mauna Loa, inflation of Kīlauea is mainly occurring in a magma storage system beneath the volcano’s summit caldera and upper Southwest Rift Zone. But this magma reservoir is more circular and centered beneath the south part of Kilauea’s caldera. As I put it above, small, deflation-inflation events in Kilauea tilt that occur over a few days to a week are superimposed on this overall inflation and result in rather dramatic fluctuations in the summit lava lake level.

It should be noted that HVO has modified its website sothat visitors can now track changes at any of HVO’s tilt and GPS stations on the island with a few mouse clicks.

https://volcanoes.usgs.gov/volcanoes/kilauea/monitoring_deformation.html

Source: USGS / HVO.

Exemples de données consultables sur le site Web du HVO.

Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion): Une éruption à court terme? // An eruption in the short term?

Dans son dernier bulletin du 31 mai 2017, l’OVPF indique que l’on observe actuellement une mise en pression du réservoir superficiel (à environ 2  km de profondeur sous le cratère Dolomieu) par une recharge de magma profond. La recharge étant rapide et déjà importante, toute évolution et départ de magma vers la surface peut être rapide comme l’ont montré les dernières crises sismiques de 2016-2017.

Il faut toutefois faire preuve de prudence et que l’éruption annoncée dans la soirée du 17 mai a finalement avorté et n’a donné lieu à aucune sortie de magma. Malgré tout, des fractures se sont ouvertes, ce qui devrait faciliter l’ascension du magma si  un nouvel épisode éruptif devait se produire.

Pour le moment, la sismicité, qui avait progressivement diminué entre le 18 et le 29 mai, connaît en ce moment une nouvelle hausse, avec 8 événements volcano-tectoniques le 30 mai.

Par ailleurs, l’inflation de l’édifice volcanique a repris, à un taux nettement supérieur à ceux observés avant le 17 mai, ce qui confirme la mise en pression d’une source superficielle mais également d’une source profonde.

Du point de vue géochimique, on observe une baisse des concentrations de CO2.

Une éruption semble donc se profiler à l’horizon, mais avec le Piton, on ne sait jamais. Le niveau d’alerte actuel est « Sauvegarde ».

Source : OVPF.

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In its latest update of May 31st, 2017, OVPF indicates that pressure is currently increasing in the shallow magma storage system ( about 2 km beneath the Dolomieu Crater), through a reloading of the deep magma storage. Since the recharge is rapid and already isignificant, any evolution and ascent of magma towards the surface can be rapid, as shown by the last seismic crises of 2016-2017.
However, caution must be exercised and the eruption announced on the evening of May 17th was finally aborted as no magma was emitted. Nevertheless, fractures opened, which should facilitate the rise of magma if a new eruptive episode should occur.
For the time being, seismicity, which had gradually decreased between 18 and 29 May, is currently experiencing a further increase, with 8 volcano-tectonic events on 30 May.
Moreover, the inflation of the volcanic edifice has resumed, at a rate that is significantly higher than before May 17th, which confirms the pressure of a superficial source but also of a deep source.
From a geochemical point of view, CO2 concentrations are decreasing.
An eruption might happen in the short term, but with the Piton, one never knows. The current alert level is « Sauvegarde ».
Source: OVPF.

Crédit photo: Wikipedia.

Champs Phlégréens : Dernières nouvelles // Phlegrean Fields : Latest news

On a beaucoup parlé des Champs Phlégréens ces derniers temps car des articles de presse agitaient la possibilité d’une éruption à court terme. Lé région est surveillée par les scientifiques de l’INGV (section de Naples) qui publient un bulletin hebdomadaire. Voici une synthèse du dernier rapport d’activité diffusé le 11 avril 2017.

S’agissant de la sismicité, les instruments n’ont pas enregistré de séismes au cours de la semaine écoulée. Le dernier événement de M 0,1 a été observé le 25 mars 2017.

L’INGV n’a pas, non plus, relevé de déformation significative du sol. Comme je l’ai indiqué précédemment, la région est soumise à l’activité bradysismique avec des mouvements de soulèvement et d’affaissement du sol. L’un des meilleurs témoins de ce phénomène est le temple dit de Sérapis à Pouzzoles. L’Institut indique que la station inclinométrique de Pouzzoles enregistre un soulèvement du sol de 20 cm depuis janvier 2014, avec 7 centimètres depuis janvier 2016 (voir courbes ci-dessous).

Les émissions de CO2 sur le site la fumerolle de Pisciarelli (versant externe NE de la Solfatara) marquaient une tendance à la hausse avant une réparation effectuée sur le poste de mesures. Depuis la réparation, la tendance semble s’inverser. Il faudra donc attendre quelque temps pour avoir une idée définitive de l’évolution de ces émissions.

La température de la fumerolle de Pisciarelli atteint actuellement 114,2°C, soit une hausse d’environ 3°C depuis le 30 mars 2017.

La situation est donc relativement stable mais demande une surveillance permanente. On sait qu’il existe un réservoir magmatique de quelque 4 km de diamètre à environ 3 km de profondeur sous la région des Champs Phlégréens. Il y a 39 000 ans, une éruption avec un VEI de 7 a propulsé la cendre jusqu’au Groenland et contribué à l’extinction  de Néanderthaliens.

La surveillance se fait sur le terrain et grâce aux satellites qui analysent les moindres déformations du sol.

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There has been much talk about the Phlegrean Fields in recent times as newspaper articles were wielding the possibility of a short-term eruption. The region is monitored by INGV (section of Naples) which publish a weekly bulletin. Here is a summary of the last one issued on April 11th, 2017.
Regarding seismicity, the instruments did not record any earthquakes during the past week. The last event (M 0.1) was observed on March 25th, 2017.
INGV did not detect any significant deformation of the soil. As I put it earlier, the region is subject to bradyseismic activity with movements of uplift and subsidence of the soil. One of the best evidence of this phenomenon is the so-called Serapis temple at Pozzuoli. The Institute reports that the tiltmeter station in Pozzuoli has recorded a 20 cm uplift since January 2014, with 7 cm since January 2016 (see graphs below).
CO2 emissions at the Pisciarelli fumarole site (Solfatara NE outer slope) showed an upward trend before repairs were carried out on the measurement station. Since the repair, the trend seems to be reversing. It will therefore be necessary to wait some time to get a definitive idea of ​​the evolution of these emissions.
The temperature of the Pisciarelli fumarole currently reaches 114.2°C, an increase of about 3°C since 30 March 2017.

The situation is therefore fairly stable but requires continuous monitoring. It is known that there is a magma storage some 4 km in diameter and about 3 km deep under the Phlegraean Fields. 39,000 years ago, an eruption with an VEI 7 propelled the ash as far as Greenland and contributed to the extinction of Neanderthals.

Monitoring is performed on the field and thanks to satellites that analyze the slightest deformations of the ground.

Source: INGV Napoli.

 

Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion) : Bilan de l’éruption // An assessment of the eruption

drapeau-francaisL’éruption du Piton de la Fournaise a duré 28 jours, entre le 31 janvier et le 27 février 2017. Le volcan a émis moins de 10 millions de mètres cubes de lave en surface (entre 3 et 8 millios de m3 selon les méthodes d’estimation utilisées). Du fait du faible débit, les coulées ont peu évolué au cours des deux dernières semaines d’éruption. Leur écoulement s’est fait essentiellement en tunnels.

Les déformations associées à la migration du magma vers le site éruptif se sont concentrées sur les parties sud et est du volcan et n’ont pas excédé 30 centimètres. Il est intéressant de noter que depuis l’arrêt de l’éruption le 27 février, l’inflation du cône terminal se poursuit de manière continue. On a enregistré environ 1 cm d’élongation de la partie sommitale en un mois.

Les concentrations en CO2 dans le sol au niveau du Gîte du volcan restent élevées et la sismicité profonde (à environ 20 km sous le niveau de la mer) sous le flanc ouest du volcan a est en hausse depuis le 17 février.

Ces paramètres révèlent une pressurisation en profondeur et une remontée de fluides des zones profondes vers les zones de stockage plus superficielles (environ 2 km de profondeur) sous les cratères sommitaux.

Source : OVPF.

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drapeau-anglaisThe eruption of Piton de la Fournaise lasted 28 days between 31 January and 27 February 2017. The volcano emitted less than 10 million cubic meters of surface lava (between 3 and 8 million cubic meters according to the methods). Due to the low effusion rate, the flows have little changed during the last two weeks of the eruption. Lava travelled mainly in tunnels.
The deformations associated with magma migration toward the eruptive site were concentrated on the southern and eastern parts of the volcano and did not exceed 30 centimeters. It is interesting to note that since the end of the eruption on 27 February, the inflation of the summit cone has been continuing, with approximately 1 cm of elongation recorded in one month.
CO2 concentrations in the soil at the Gîte remain high and deep seismicity (about 20 km below sea level) under the western flank of the volcano has been on the rise since 17 February.
These parameters reveal in-depth pressurization and an upward movement of fluids from deeper to shallow storage areas (about 2 km deep) below the summit craters.
Source: OVPF.

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Emplacement des coulées (Source: OVPF)