Un séisme pourrait-il déclencher une éruption sur le Mauna Loa (Hawaii) ? // Could an earthquake trigger an eruption on Mauna Loa (Hawaii)) ?

La relation entre les séismes et les éruptions volcaniques n’a jamais été clairement établie. Lors de ma conférence « Volcans et Risques volcaniques », j’explique que la sismicité est forcément présente lors d’une éruption car il se produit une fracturation des roches lors de l’ascension du magma. L’apparition du tremor éruptif est généralement le signe qu’une éruption est sur le point de commencer et que la lave va percer la surface.

Cependant, lorsqu’un séisme important est enregistré à proximité d’un volcan, cela ne signifie pas forcément que ce volcan va entrer en éruption. Le mont Fuji en est un bon exemple. Après le puissant séisme de Tohoku le 11 mars 2011, on craignait que le mont Fuji entre en éruption. Les volcanologues pensaient que l’événement avait probablement augmenté les contraintes sur le volcan. Certains scientifiques français sont allés jusqu’à dire que le mont Fuji était «dans un état critique». En fait, aucune éruption n’a jamais eu lieu.

Une nouvelle étude* menée par des scientifiques de l’Université de Miami met en lumière les aléas liés au Mauna Loa (Hawaï) et explique qu’un puissant séisme pourrait déclencher une éruption. Les chercheurs ont étudié les mouvements du sol mesurés au travers des données satellitaires du radar interférométrique à synthèse d’ouverture (InSAR) et des stations GPS. Ils ont ainsi obtenu un modèle précis de l’endroit où a eu lieu l’intrusion magmatique et de la façon dont le magma a évolué au fil du temps, ainsi que de l’endroit où les failles se sont déplacées sous les flancs du volcan, sans toutefois générer de séismes.

On peut lire dans l’étude qu’un séisme de magnitude 6 ou plus soulagerait les contraintes liées à l’afflux de magma le long d’une faille subhorizontale sous le flanc ouest du volcan. Ce séisme pourrait déclencher une éruption. On remarquera l’utilisation permanente du conditionnel !

Les chercheurs ont découvert que de 2014 à 2020, un volume de 0,11 km3 de nouveau magma s’est introduit, en formant une espèce de dyke, sous et au sud de la caldeira sommitale, avec la partie supérieure de ce dyke à une profondeur d’environ 3 km.

L’étude nous rappelle qu’il existe sur le Mauna Loa une relation étroite entre les mouvements des flancs du volcan et les éruptions. L’arrivée de nouveau magma a commencé en 2014 après plus de quatre ans de mouvement vers la mer du flanc Est, ce qui a ouvert un espace dans la zone du rift, de sorte que le magma a pu s’y introduire.

Un séisme entraînerait une libération des gaz, un peu comme quand on agite une bouteille d’eau gazeuse. Cette libération des gaz générerait une pression suffisante pour rompre la couche de roche au-dessus du magma.

Cependant, les chercheurs admettent qu’il existe de nombreuses incertitudes concernant le déclenchement d’une éruption. Bien que les contraintes qui s’exercent le long de la faille soient connues, la magnitude du séisme dépendra de la taille de la zone de faille qui se rompra. De plus, on ne possède pas de données satellitaires pour identifier les mouvements de failles avant 2002.

*Reference : « Southward growth of Mauna Loa’s dike-like magma body driven by topographic stress » – Varugu, B., & Amelung, F. – Scientific Reports.

Source: The Watchers.

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The relationship between earthquakes and volcanic eruptions has never been clearly proved. During my conference “Volcanoes and Volcabic Hazards”, I explain that seismicity is recorded during an eruption because rock fracturing occurs during the ascent of magma and the happening of the eruptive tremor is usually a sign that an eruption is about to start with lava appearing at the surface.

However, when a significant earthquake is recorded near a volcano, this does not mean that this volcano is going to erupt. A good example of this is Mount Fuji. After the Tohoku earthquake on March 11th, 2011, it was feared that Mt Fuji might erupt because the earthquake probably increased the pressure on the volcano. Some Frenc scientists went as far as saying thet Mt Fuji was “in a critical state.” Actually, no eruption ever occurred.

A new study* by scientists from the University of Miami (UM) sheds light on the hazards related to Mauna Loa (Hawaii) and has found that a large earthquake could set off an eruption. The researchers studied ground movements measured by Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR) satellite data and GPS stations and got a precise model of where magma intruded and how magma changed over time, as well as where faults moved under the flanks, without generating earthquakes.

We can read in the study that “an earthquake of magnitude-6 or greater would relieve the stress imparted by the influx of magma along a sub-horizontal fault under the western flank of the volcano. This earthquake could trigger an eruption.” We can notice that the conditional is used all along the way!

The researchers found that from 2014 to 2020, a total of 0.11 km3 of new magma intruded into a dike-like magma body under and south of the summit caldera, with the upper edge at a depth of about 3 km.

The study reminds us that at Mauna Loa, flank motion and eruptions are inherently related. The influx of new magma started in 2014 after more than four years of seaward motion of the eastern flank, which opened up space in the rift zone for the magma to intrude.

An earthquake would release gases from the magma comparable to shaking a soda bottle, generating additional pressure and buoyancy, sufficient to break the rock above the magma.

However, the researchers admit there are many uncertainties regarding the eruption. Though the stress that was exerted along the fault is known, the magnitude will depend on the size of the fault patch that will rupture. In addition, there are no satellite data available to identify the movements before 2002.

*Reference : « Southward growth of Mauna Loa’s dike-like magma body driven by topographic stress » – Varugu, B., & Amelung, F. – Scientific Reports.

Source: The Watchers.

Les zones de rift sur le Mauna Loa (Source : USGS)

Islande: la lave fera-t-elle le mur ? // Iceland: will lava climb the wall ?

Depuis plusieurs jours, des bulldozers construisent une digue pour empêcher la lave de se diriger vers la Suðurstrandarvegur. Le mur sera-t-il efficace? Personne ne sait, mais ce n’est pas sûr. Les images des webcams montrent que l’activité du cône sur la fissure n° 5 est toujours intense et on peut voir que la lave continue d’avancer avec un débit soutenu dans la vallée.

Selon les dernières informations fournies par l’Institut des Sciences de la Terre de l’Université d’Islande, le volume de lave émise a atteint 38,3 millions de mètres cubes et la superficie u champ de lave est de 2,06 kilomètres carrés. Le débit éruptif est de 10,8 mètres cubes par seconde.

Le 20 mai 2021, une imposante rivière de lave s’accumulait juste derrière la partie orientale de la digue de protection. En conséquence, il a été décidé que le mur de protection récemment érigé dans la partie sud de la vallée de Meradalir devrait être rehaussé pour passer de quatre à huit mètres. Les travaux devraient être terminés dans les dix prochains jours. Il n’est pas prévu de surélever la digue de plus de huit mètres ou de recourir à d’autres mesures si celle-ci est un échec. Une autre solution pourrait être de construire des remparts plus en aval, mais aucune décision de la sorte n’a été évoquée pour le moment. La construction de la digue de terre n’est pas du goût de tout le monde. Les écologistes islandais critiquent cette initiative qui porte atteinte à la Nature tandis que certains scientifiques pensent qu’elle est inutile.

Les autorités locales expliquent que la digue de terre n’est pas destinée à arrêter la lave, mais à la ralentir. « Il s’agit de gagner du temps, de tester et de voir quelles mesures prendre à l’avenir, au cas où une localité devrait être évacuée. En procédant ainsi, les autorités obtiennent des informations utiles sur la façon de procéder si [la lave] s’approche des zones habitées. » De plus, un câble a été placé sous le mur pour voir comment la chaleur se propage à l’intérieur de la terre et si elle affecte le câble.

Source: Iceland Monitor.

Ce n’est pas la première fois que les hommes essaient d’arrêter ou de détourner une coulée de lave. Ils ont essayé de le faire dès 1669 lors d’une éruption de l’Etna (Sicile) menaçait la ville de Catane. Des tentatives de détournement de coulées de lave sur le Mauna Loa (Hawaii) ont été effectuées en bombardant une coulée en 1935 et 1942. Le premier détournement de lave réussi a eu lieu en 1973 sur l’île de Heimaey (Islande) quand une coulée de lave a’a a pu être stoppée et un port sauvé en envoyant d’importantes quantités d’eau de mer sur la coulée de lave.

Lors de l’éruption de l’Etna en 1983, des scientifiques ont réussi, pour la première fois, à utiliser des explosifs pour détourner une importante coulée de lave. Ces efforts ont été couronnés de succès mais ont posé un problème juridique. Comme me l’a expliqué H. Tazieff un jour, « sommes-nous autorisés à envoyer la lave sur une terre qui serait autrement épargnée? »

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For several days, bulldozers have built a wall to try to prevent lava fro travelling toward the Suðurstrandarvegur road. Will the wall prove efficient? Nobody knows but it is not sure. The webcam images show that activity at the cone on fissure n°5 is still intense and one can see that lava is still travelling profusely down the valley.

According to the latest information from the Institute of Earth Sciences at the University of Iceland, the volume of emitted lava has reached 38.3 million cubic metres, and the lava area is 2.06 square kilometres. The lava discharge is 10.8 cubic metres per second.

On May 20th, 2021, a huge lava river was accumulating just behind the eastern protective wall. As a result, it was decided that the protective walls recently built on the south side of Meradalir valley should be raised from four metres to eight. The work should be completed within ten days. There are no plans to raise the walls beyond eight metres or resort to other measures if this proves not to work. Another solution might be to build walls farther down the hill, but not such decision has been taken yet. The building of the wall is not appreciated by everybody. Environmentalists say it is spoiling Nature while some scientists think it is useless.

Local authorities stress that the wall is not intended to stop the lava stream. It is designed to slow it down. They say that “it’s all about buying time, testing and planning for the future, in case a community should need to be evacuated This way, we obtain useful information about how this can be used if [the lava] approaches inhabited areas.” Moreover, a cable has been places underneath the wall to see how heat is conducted through the earth and whether it affects the cable.

Source: Iceland Monitor.

This is not the first time men have tried to stop or divert a lava flow. They tried to do it as early s 1669 during an eruption on Mt Etna (Sicily) when the city of Catania was under threat. Attempts to divert lava flows from Mauna Loa Volcano on the island of Hawaii by aerial bombing were made in 1935 and 1942.

The first successful lava diversion took place in 1973 on the island of Heimaey (Iceland), when a thick lava flow was impeded and a harbour saved by pumping massive quantities of seawater over advancing aa lava.

During the 1983 eruption of Etna, Italian scientists managed, for the first time, to use explosives to divert a major lava flow. These efforts were fairly successful, although they posed a legal problem. As Haroun Tazieff told me one day, “are we allowed to send lava on a land that would otherwise be spared?”

Crédit photo : mbl.is/Unnur Freyja

Eruptions islandaises : même fracture éruptive et champ de lave commun // Icelandic eruptions : same eruptive fissure and common lava field

Le Met Office islandais (IMO) confirme que la coulée de lave émise par la troisième fracture éruptive avance principalement dans la Geldingadalur. Cette fracture s’est ouverte à minuit le 6 avril 2021 et se situe entre celles qui existaient déjà. Les champs de lave produits par les trois éruptions ont fusionné.

La lave issue de la troisième fracture s’est écoulée au sud dans la Geldingadalur puis au nord-est vers la Meradalir. Il existe maintenant un champ de lave commun aux trois sites éruptifs qui appartiennent en fait à la même fracture qui s’est ouverte suite à l’intrusion magmatique à Fagradalsfjall.

Source : IMO

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Les autorités islandaises rappellent que lez gaz volcaniques sont le principal danger sur le site de l’éruption. Les scientifiques expliquent qu’il est peu probable que l niveau de pollution gazeuse résultant de l’éruption sur la péninsule de Reykjanes soit aussi élevés que dans l’Holuhraun en 2014-2015, bien que cette possibilité ne puisse être exclue.

Les volcanologues ajoutent que la zone de l’éruption est susceptible de s’agrandir, principalement vers nord le long de la même ligne de fractures; mais aussi plus au sud dans la vallée de Geldingadalir.

Les autorités insistent sur le fait que les gaz toxiques ne proviennent pas seulement des trois fractures éruptives, mais également du nouveau champ de lave. En conséquence, il est vivement conseillé aux visiteurs de rester sur les collines autour de la vallée et d’avoir le vent dans le dos.

Il est peu probable que le niveau de pollution dans les localités atteigne celui observé lors de l’éruption beaucoup plus importante dans Holuhraun, mais le risque existe parce ces localités sont beaucoup plus proches de l’éruption qu’il y a 7 ans.

Les scientifiques islandais expliquent que si de nouvelles fractures s’ouvrent, le processus éruptif commencera avec des émissions de gaz et de vapeur avant que la lave apparaisse. Si les visiteurs remarquent ces signes, il est important qu’ils se déplacent rapidement et rejoignent un point haut.

Les volcanologues islandais expliquent que l’éruption sur la péninsule de Reykjanes est inhabituelle à plusieurs égards. Par exemple, les éruptions sont généralement intenses à leur début puis diminuent lentement, mais c’est le contraire qui se produit actuellement.

Source: www.ruv.is

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The Icelandic Met Office (IMO) confirms that the lava flow from the latest fissure eruption seems to mostly flow down into Geldingadalur. This third eruption fissure opened at midnight on April 6th, 2021 and lies between the two existing fissures. The lava fields from the three eruption fissures are now merging (see photo above). Lava from the third fissure has flowed south into Geldingadalur and northeast towards Meradalir. There is a continuous lava field between the three eruption sites, which in fact belong to the same volcanic fissure (see map above) opened by the magma intrusion at Fagradalsfjall.

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Icelandic authorities warn that the main danger on the eruption site lies with the gases. They say it is unlikely that gas pollution levels from the eruption on the Reykjanes peninsula will be as high as they were at Holuhraun in 2014-5, though it cannot be ruled out.

Volcanologists say that the eruption zone could get bigger, mostly further north along the same line; but also further south in Geldingadalir valley.

Authorities insist that poisonous gases are coming not only from the three erupting fissures, but also from the new lava field. As a consequence, visitors are strogly advised to stick to the hills around the valley and keep the wind behind them.

Pollution levels in towns and villages are unlikely to reach levels seen during the much larger Holuhraun eruption, but  the risk exists because municipalities are much closer to the eruption than 7 years ago.

Icelandic scientists explain that if new fissures do open, the process will start with gas and steam before any lava starts to flow. If visitors notice these signs, it is important to move quickly to the side and up to higher ground. They add that the eruption on the Reykjanes peninsula is unusual in several ways. For example, eruptions are usually powerful at their start and then slowly reduce in intensity, which is not the case now.

Source: www.ruv.is

Péninsule de Reykjanes (Islande): le magma sortira-t-il ? // Will magma erupt or not ?

L’activité sismique sur la Péninsule de Reykjanes a marqué le pas le 16 mars 2021, mais de nouvelles images InSAR indiquent que le dyke magmatique continue de progresser à une profondeur qui se situe toujours à environ 1 km sous la surface.

Les nouvelles images satellites montrent qu’au cours de la semaine écoulée, la croûte terrestre de chaque côté du dyke s’est écartée d’une vingtaine de centimètres. Cette poussée a provoqué des fissures le long de la route qui longe la côte sud de la péninsule. Les conducteurs sont priés d’être prudents.

Les scientifiques considèrent toujours le secteur de Nátthagi, juste au sud du Fagradalsfjall, comme le point le plus probable de sortie de la lave si une éruption doit avoir lieu. La Preotection Civile travaille sur un plan d’urgence en cas d’éruption. Les pelleteuses et les bulldozers sont prêts à intervenir pour protéger les infrastructures telles que les routes ou les zones habitées. Cependant, il n’est pas prévu que ces équipements creusent des fossés pour détourner la lave afin de sauver les routes, car ces dernières sont relativement faciles à reconstruire. Toutefois, si une éruption menaçait les centrales électriques ou les localités de la région, cette option serait envisagée.

Si une éruption se produit à Nátthagi, il est peu probable qu’elle menace les zones habitées ou les centrales électriques. Un géophysicien du Met Office islandais explique qu’il y a encore des signes évidents que le magma est en mouvement et que le calme actuel de la sismicité ne signifie probablement pas la fin de l’essaim dans la péninsule de Reykjanes.

Source: Iceland Review. .

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While the seismic activity on the Reykjanes eninsula was less strong on March 16th, 2021 than it has been for the past few weeks, new InSAR images indicate that the magma dike keeps growing at a similar depth as before, about 1 km underneath the surface.

The new satellite images indicate that over the past week, the earth’s crust on either side of the dike has been pushed apart by about 20 cm. The shifts in the land have caused cracks alongside the nearby road along the south coast of the peninsula. Drivers are asked to be careful.

Scientists still consider Nátthagi, just south of Mt Fagradalsfjall the most likely point of eruption and the Department of Civil Defense and Emergency Response is working on a contingency plan if an eruption were to occur. Excavators and bulldozers are ready to be used to protect infrastructure in the area such as roads or inhabited areas. However, they likely wouldn’t risk digging ditches to redirect lava to save roads, as roads are relatively easily reconstructed, but if an eruption threatens powerplants or towns in the area, this option is available.

If an eruption occurs in Nátthagi, it is unlikely to threaten inhabited areas or power plants.

A geophysicist at the Icelandic Met Office explains that that there are still clear signs that magma is on the move and that today’s comparative calm in seismicity does not probably mean the end of the Reykjanes Peninsula earthquake swarm.

Source: Iceland Review.

Source : Icelandic Road and Coastal Administration