Séismes volcaniques longue période et dégazage du magma // Long period volcanic earthquakes and magma degassing

En vue d’améliorer la compréhension des processus physiques conduisant à l’apparition de séismes longue période (LP) profonds parfois considérés comme des signes précurseurs d’éruptions, une équipe internationale impliquant des chercheurs de l’Institut des Sciences de la Terre (ISTerre/OSUG – CNRS / IRD / UGA / USMB / UGE) s’est penchée sur les séismes LP profonds sous le Klyuchevskoy (Kamtchatka).

Le nouveau modèle mis au point au cours de cette étude, publiée le 6 août 2020 dans la revue Nature Communications, devrait permettre d’améliorer la surveillance volcanique mais également de surveiller les effets de ce type de phénomène sur le changement climatique.

Sous certains volcans, des séismes LP sont observés à des profondeurs de plusieurs dizaines de kilomètres, ce qui correspond plus ou moins à la limite entre la croûte terrestre et le manteau. Cette sismicité profonde est particulièrement intéressante car elle peut avoir un lien avec l’activation des racines profondes des systèmes volcaniques. En conséquence, elle peut aussi servir à identifier d’éventuels signes précurseurs à moyen et long terme. Cependant, une compréhension des processus physiques conduisant à l’apparition de tels séismes profonds est nécessaire pour pouvoir les intégrer aux schémas de surveillance.

C’est pourquoi un groupe de chercheurs a décidé de mener une étude sur les séismes longue période profonds sous le Klyuchevskoy (Kamchatka). Pour cela, ils ont utilisé une modélisation mathématique contrainte par des données sur la composition géochimique des laves, et ont comparé leurs résultats avec des observations sismologiques. Cela leur a permis de proposer un nouveau modèle physique de l’origine des séismes profonds, générés par un dégazage rapide d’eau et de CO2. La modélisation a montré que dans les magmas ayant une concentration relativement élevée de ces composants volatiles, un dégazage suffisamment intense peut commencer à une profondeur d’environ 30 km et que la croissance de bulles de gaz peut être suffisamment rapide pour que les variations de pression associées puissent générer des ondes sismiques avec des amplitudes et fréquences comparables à celles observées.

Ce nouveau modèle devrait permettre d’améliorer la surveillance volcanique, mais il devrait également permettre de surveiller les effets de ce type de phénomène sur le changement climatique. En effet, l’activité sismique profonde intense sous des volcans comme le Klyuchevskoy  peut indiquer que les magmas qui les alimentent contiennent une concentration accrue de CO2 et, par conséquent, qu’un dégazage peut contribuer de façon importante aux émissions de gaz à effet de serre.

Source : Observatoire des Sciences de l’Univers de Grenoble (OSUG).

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In order to improve the understanding of the physical processes leading to the appearance of deep long-period (LP) earthquakes sometimes considered as precursor signs of eruptions, an international team involving researchers from the Institute of Earth Sciences (ISTerre / OSUG – CNRS / IRD / UGA / USMB / UGE) studied the deep LP earthquakes under Klyuchevskoy Volcano (Kamtchatka).
The new model developed during this study, published on August 6th, 2020 in the journal Nature Communications, should make it possible to improve volcanic monitoring but also to monitor the effects of this type of phenomenon on climate change.

Under some volcanoes, LP earthquakes are observed at depths of several tens of kilometres, which corresponds more or less to the limit between the Earth’s crust and the mantle. This deep seismicity is particularly interesting because it may have a link with the activation of the deep roots of volcanic systems. Consequently, it can also be used to identify possible warning signs in the medium and long term. However, an understanding of the physical processes leading to the emergence of these deep earthquakes is necessary in order to be able to integrate them into surveillance schemes.

This is why a group of researchers decided to conduct a study on long-period deep earthquakes under Klyuchevskoy (Kamchatka). For this, they used a mathematical modelling constrained by data on the geochemical composition of the lava, and compared their results with seismological observations. This enabled them to come up with a new physical model of the origin of deep earthquakes, generated by rapid degassing of water and CO2. Modelling has shown that in magmas with a relatively high concentration of these volatile components, sufficiently intense degassing can begin at a depth of about 30 km, and that the growth of gas bubbles can be rapid enough for the associated pressure changes to generate seismic waves with amplitudes and frequencies comparable to those observed.

This new model should make it possible to improve volcanic monitoring, but it should also make it possible to monitor the effects of this type of phenomenon on climate change. Indeed, the intense deep seismic activity beneath volcanoes like Klyuchevskoy may indicate that the magmas that feed them contain an increased concentration of CO2 and, therefore, that degassing may contribute significantly to greenhouse gas emissions.
Source: Observatoire des Sciences de l’Univers de Grenoble (OSUG).

Vue du Klyuchevskoy (Source : KVERT)

Planchón-Peteroa (Chili / Chile): Hausse du niveau d’alerte // The alert level has been raised

Suite à une augmentation de la sismicité accrue et d’un dégazage plus intense, le SERNAGEOMIN a fait passer le niveau d’alerte du complexe volcanique Planchón-Peteroa de Vert à JAUNE le 6 juillet 2018..
La Protection Civile conseille aux visiteurs de respecter la zone de sécurité de 3 km autour des cratères actifs.
La dernière éruption de ce volcan a eu lieu entre février et juin 2011, avec un VEI de 3.
Le SERNAGEOMIN indique que la sismicité inclut des événements volcano-tectoniques d’une magnitude maximale de M 1,3, à des profondeurs d’environ 5 km dans la partie nord-ouest du complexe volcanique. En outre, des événements LP sont enregistrés, correspondant à la dynamique des fluides à l’intérieur du système volcanique. Enfin, on observe une augmentation du tremor volcanique depuis le début de l’année 2016.
Le Planchón-Peteroa est un volcan complexe de forme oblongue situé le long de la frontière Chili-Argentine. Il présente plusieurs caldeiras qui se chevauchent.
Source: SERNAGEOMIN.

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Due to increased seismicity and more intense degassing, SERNAGEOMIN raised the alert level from Green to YELLOW  for the Planchón-Peteroa volcanic complex on July 6th, 2018. .

Civil Defense advises visitors to respect the safety zone of 3 km around th active craters.

The last eruption took place between February and June 2011. It was given a VEI of 3.

SERNAGEOMIN indicates that seismicity includes volcano-tectonic events with a maximum magnitude of M 1.3 at depths of about 5 km in the NW part of the volcanic complex. Besides, LP events are recorded, corresponding to the dynamics of fluids inside the volcanic system. At last, there has been an increase in the volcanic tremor since the beginning of 2016.

Planchón-Peteroa is an elongated complex volcano along the Chile-Argentina border with several overlapping calderas.

Source: SERNAGEOMIN.

Crédit photo: SERNAGEOMIN

Lewotolo (Petites Iles de la Sonde / Indonésie) // Lesser Sunda Islands (Indonesia)

Suite à une augmentation de la sismicité et du dégazage depuis le mois d’août et la fin du mois de septembre 2017, les autorités indonésiennes ont relevé à 2 le niveau d’alerte du volcan Lewotolo le 8 octobre. Ces mêmes autorités ont demandé à la population et aux touristes de respecter une zone de sécurité de 2 km de rayon autour du volcan.

La dernière éruption du Lewotolo a débuté le 2 janvier 2012 et a pris fin 12 jours plus tard. Elle avait un VEI de 1.

Source : VSI.

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Due to an increase in seismicity and degassing since August and the end of September 2017, Indonesian authorities raised the alert level for Lewotolo volcano to Level 2 (Alert) on October 8th. Authorities have warned people living near the volcano and tourists not to climb the volcano.around which a 2-km exclusion zone has been recommended.

The last eruption of this volcano started on January 2, 2012 and ended 12 days later. It had Volcanic Explosivity Index (VEI) of 1.

Source: VSI.