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La sismicité sur le flanc sud du Kilauea (Hawaï) // Seismicity on Kilauea’s south flank (Hawaii)

Le flanc sud de la Grande Île d’Hawaï est l’une des régions les plus actives d’un point de vue sismique aux États-Unis. Chaque année, l’Observatoire des Volcans d’Hawaï, le HVO, enregistre des milliers de secousses sous cette partie de l’île.

 

Exemple de sismicité sur le flanc sud du Kilauea en juillet 2020 (Source : USGS)

Au cours du processus éruptif, le magma reste stocké à l’intérieur des volcans, ou bien il perce la surface de la Terre. Au cours de l’édification de la Grande Île sous la poussée du magma, l’énergie produite par les contraintes s’accumule et se libère à un moment ou un autre, souvent sous forme de séismes. Parfois, ces séismes peuvent être assez puissants, comme celui de 1975 qui avait une magnitude de M7.2, ou celui de 1989 (M6.1) au niveau de Kalapana.
Les séismes sur le flanc sud du Kilauea se produisent généralement sur la faille Hilina, un système de failles de « décollement » (detachment fault en anglais) qu’il est facile d’observer à la surface avec les falaises (pali en hawaiien) abruptes le long de la côte sud-est de l’île. Ce système de failles se prolonge dans les profondeurs de la Terre et peut produire de puissants séismes lorsque les roches glissent les unes contre les autres le long de failles qui sont presque verticales.

Vue de Hilina pali (Crédit photo : HVO)

Le glissement au niveau du décollement peut être provoqué par la gravité et les variations de pression qui se produisent à l’intérieur du volcan situé au-dessus. Au cours des 50 dernières années, il y a eu trois séismes de décollement avec des magnitudes supérieures à M6.0 sur le flanc sud du Kilauea. Le plus récent, avec une magnitude de M6.9 est survenu le 4 mai 2018. Ce séisme a été causé par une intrusion magmatique dans la zone du rift Est (East Rift Zone) du Kilauea, qui a débouché sur l’éruption de 2018 dans la partie inférieure de cette zone de rift.
Le décollement le long de la faille Hilina a également provoqué un séisme de M6.2 en 1989. Cet événement a fait des blessés, détruit ou endommagé des maisons dans le district de Puna, provoqué des glissements de terrain qui ont bloqué les routes et généré un petit tsunami.

Le séisme le plus destructeur s’est produit en 1975. Avec une magnitude de M7,7, il fut le plus puissant séisme enregistré à Hawaï depuis 1868. Il a provoqué plusieurs mètres de déplacement horizontal et vertical le long de failles dans les régions du sommet et du flanc sud du Kilauea. Ce séisme a causé des dégâts aux bâtiments et aux routes, ainsi qu’un tsunami qui a fait deux morts dans la région.

 

Carte illustrant les mouvements de failles sur le flanc sud du Kilauea (Source : USGS)

Ces séismes ont été ressentis par de nombreux habitants au sein de la population hawaiienne. L’USGS a mis en place un site web intitulé « L’avez-vous ressenti ? » que les habitants et les scientifiques peuvent utiliser pour expliquer comment ils ressentent les séismes à titre individuel. Après avoir collecté les informations auprès des personnes ayant ressenti un séisme, les géologues créent des cartes – « Community Internet Intensity Maps » ou CIIMS – qui montrent ce que les gens ont vécu ainsi que l’étendue des dégâts. Alors que la magnitude d’un séisme est définie à partir des données fournies par le réseau d’instruments, son intensité est une mesure des secousses en provenance du réseau de personnes qui décrivent ce qu’elles ont ressenti.

 

Exemple de carte CIIMS produite à l’occasion d’un séisme à Kīholo Bay sur la côte NO de la Grande Île (Source : USGS)

On demande souvent aux géologues du HVO si les séismes sur le flanc sud de la Grande Île d’Hawaï ont une relation ou un effet direct sur les éruptions le long de la zone du rift Est du Kilauea. Il semble qu’il n’y ait pas d’effets immédiatement évidents sur l’éruption. Ces séismes font partie des processus volcaniques à Hawaï. Cependant, des recherches plus approfondies seront nécessaires pour bien comprendre les relations et les effets des événements sismiques individuels ou des séquences sismiques avec les éruptions. Ces investigations s’inscrivent dans le cadre de la mission du HVO.
Source : USGS/HVO.

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The south flank of Hawaii Big Island is one of the most seismically active regions in the United States. Each year, the Hawaiian Volcano Observatory (HVO) records thousands of earthquakes occurring beneath the flank. Magma enters into the volcanoes and is either stored within the volcanoes or erupted onto the Earth’s surface. As the island’s land mass builds up, strain energy accumulates and is subsequently released, often as earthquakes. At times, these earthquakes can be quite large, like the M7.2 earthquake in 1975 or the M6.1 earthquake in 1989 beneath Kalapana.

Earthquakes that occur on Kilauea’s south flank typically happen on either the Hilina fault system or the fault called the “décollement.” The steep faults of the Hilina fault system are easy to visualize as they appear on the surface as steep pali (the Hawaiian word for cliffs) along the southeast coast of the island. These steep faults continue through the subsurface and can produce large earthquakes as rocks along the nearly vertical faults slip against each other.

The décollement, or detachment fault, sits beneath the Hilina fault system. This fault is nearly horizontal beneath Kilauea’s south flank at the interface between the island and the ocean floor. This interface can produce large earthquakes.

Slip along the décollement can be produced as a combination of gravity and changes in pressure occurring in the volcano that sits above. In the past 50 years, there have been three décollement earthquakes above magnitude 6 on Kilauea’s south flank. The most recent was an M6.9 event that occurred on May 4th, 2018. This earthquake was caused by the magmatic intrusion in Kilauea’s East Rift Zone, which led to the 2018 eruption in the Lower East Rift Zone.

The décollement also produced an M6.2 earthquake in 1989. This event caused injuries, destroyed or damaged houses in the Puna District, caused landslides that blocked roads and generated a small local tsunami.

The most destructive of the three events was in 1975. With a magnitude M7.7, it was the largest earthquake in Hawaii since 1868. It caused several meters of horizontal and vertical movement along faults in the summit and south flank regions. The earthquakes caused building and road damage, along with a tsunami that resulted in two local fatalities.

Many people report feeling these earthquakes. The USGS has created a “Did you feel it?” website that civilians and scientists alike can use to report how they individually feel earthquakes. After collecting information from people who felt an earthquake, geologists create maps – “Community Internet Intensity Maps” or CIIMS – that show what people experienced and the extent of damage. While the magnitude of an earthquake is the size derived from data collected by the network of seismic instruments, the intensity of an earthquake is a measure of shaking derived from the network of people reporting how they felt it.

HVO geologists are often asked whether the earthquakes on the south flank of Hawaii Big Island have any direct relation or effect on the Kilauea East Rift Zone eruptions. It looks as if there are no immediately obvious effects on the eruption. These earthquakes are part of the active volcanic processes in Hawaii. However, much further investigation is required to fully understand the details of the relationships, and of the effects of individual earthquake events or earthquake sequences, to observations of the eruption. These investigations are part of the mission of the Hawaiian Volcano Observatory.

Source : USGS / HVO.

Nouvelle hausse d’activité sur le Kilauea (Hawaii) // New increase in activity at Kilauea Volcano (Hawaii)

Dans un bulletin spécial, le HVO indique que le Kilauea n’est pas en éruption, mais qu’un essaim sismique a commencé au sommet dans l’après-midi du 27 juin 2024 avec des événements de M 2,9 et M 3,4. Les 300 séismes enregistrés le 28 juin représentent plus de 3 fois le niveau de sismicité d’il y a plusieurs jours.
L’inflation dans la zone sommitale et l’Upper Rift Zone continue d’être modérée, comme c’est le cas depuis la fin de l’éruption du 3 juin. A noter que cette inflation a toutefois ralenti. Les inclinomètres installés dans la caldeira au nord-ouest du sommet et à Sand Hill au sud-ouest du sommet ont enregistré environ 1 microradian d’inflation en 24 heures.
Le HVO ajoute que « toute hausse significative de la sismicité et/ou de la déformation [de l’édifice volcanique] pourrait entraîner une nouvelle éruption dans ou à proximité de la région sommitale, mais il n’y a aucun signe d’éruption imminente pour le moment.[…] Il n’est pas possible de dire si cette hausse de l’activité du Kilauea entraînera une intrusion ou une éruption dans un avenir proche, ou si elle se poursuivra simplement sous la forme d’une hausse de l’activité sismique.»

Vue de l’éruption fissurale du 3 juin 2024 (Crédit photo: HVO)

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In a special update, HVO indicates that Kilauea is not erupting, but a sesimic swarm began at the summit in the afternoon of June 27th, 2024 with M 2.9 and M 3.4 quakes. The 300 quakes recorded on June 28th are more than 3 times the seismic rate from several days ago.

Inflation in the summit and upper rift zones continue to be moderately elevated, which as has been persistent since the end of the June 3rd eruption, but rates have slowed. Tiltmeters at the caldera northwest of the summit and Sand Hill southwest of the summit each recorded approximately 1 microradian of net inflation in 24 hours.

HVO adds that « any substantial increases in seismicity and/or deformation could result in a new eruption within or near the summit region, but there are no signs of an imminent eruption at this time. […] It’s not possible to say whether this increase in activity at Kilauea will lead to an intrusion or eruption in the near future, or simply continue as seismic unrest. »

Islande : le rapport officiel du Met Office // Iceland : the Met Office’s official report

Après les désaccords entre les volcanologues islandais et la confusion que cette situation a générée ces derniers jours, je pense qu’il est utile de se référer aux rapports du Met Office pour avoir une bonne idée de la situation sur la péninsule de Reykjanes,
D’un point de sue sismique, 80 événements ont été enregistrés au niveau de la chambre magmatique sous le secteur de Svartsengi au cours des derniers jours. C’est à peu près le même nombre qu’avant le week-end. On a relevé moins de séismes ce week-end, mais les vents violents qui ont soufflé ont considérablement réduit la sensibilité des appareils dans la zone. Il est donc fort probable que l’activité soit restée inchangée tout le week-end.
S’agissant de la déformation du sol, il y a encore des signes d’inflation et rien n’indique que l’accumulation de magma ait ralenti depuis avant le week-end. Les données de déformation montrent un soulèvement continu du sol dans le secteur de Svartsengi, ce qui indique que le magma continue de s’accumuler en profondeur. Les modélisations estiment qu’environ 18 millions de mètres cubes se sont accumulés depuis le 16 mars 2024, date du début de la dernière éruption. Le volume total de magma accumulé est désormais supérieur à celui des derniers événements. Cela signifie que la pression dans le système continue d’augmenter et on peut donc en déduire qu’il existe un risque réel de nouvelle éruption. Il est toutefois difficile de dire quand il se produira, mais le précurseur pourrait être très court.

La prochaine éruption – si éruption il y a – se produira-t-elle le long de la chaîne de cratères de Sundhnúkur? Personne ne le sait.  (Crédit photo : Hörður Kristleifsson)

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After the disagreements between Icelandic volcanologissts and the confusion this disorder has created during the past days, I think it is useful to refer to the Met Office’s reports to assess the situation on the Reykjanes Peninsula,

A total of 80 earthquakes have been recorded in the magma chamber beneath Svartsengi in the last day. This is about the same number as was measured in the area before the weekend. Fewer earthquakes were measured this weekend, but a considerable windstorm reduced the sensitivity of the measurements in the area. It is therefore most likely that activity was similar all weekend.

There are still signs of inflation, and there is no evidence that magma accumulation has slowed since before the weekend. Deformation data shows continued uplift in the Svartsengi area, indicating that magma continues to accumulate at depth. Model calculations estimate that about 18 million cubic meters have accumulated there since March 16th 2024 when the last eruption began. The total volume of magma accumulated is more now than in recent previous events. This means that pressure in the system continues to increase and therefore it can be concluded that there are still considerable odds of a new eruption. The timing of the event is however quite uncertain, but the precursor could be very short.

Bilan du dernier essaim sismique dans les Champs Phlégréens (Italie) // Assessment of the latest seismic swarm in the Phlegrean Fields (Italy)

Un nouveau séisme de magnitude M 3,6 a secoué les Champs Phlégréens le 22 mai 2024 à 8 h 28, avec un épicentre situé dans le golfe de Pouzzoles à 4 km de profondeur. L’événement a été ressenti en particulier à Pouzzoles et Bacoli et dans la zone ouest de Naples. Dans la soirée du 22 mai, l’INGV a annoncé la fin de l’essaim sismique qui avait commencé le lundi 20 mai à 19h51, avec une série de 168 événements dont celui de magnitude M 4,4 enregistré lundi soir à 20h10.
Un sommet interministériel présidé par la Première ministre Giorgia Meloni s’est réuni le 22 mai à Rome pour faire le point sur la situation des Champs Phlégréens.
Suite au séisme du 22 mai dont l ‘épicentre se trouvait dans le golfe de Pouzzoles, le maire de Procida a décidé de fermer les écoles de l’île où les enseignants ont immédiatement activé les protocoles de sécurité en rassemblant les élèves dans les espaces ouverts. La fermeture permet d’effectuer des contrôles de sécurité sur les bâtiments.

Le soulèvement du sol se poursuit dans les Campi Flegrei, en particulier près de Rione Terra, le noyau historique de la ville de Pouzzoles. Selon les données contenues dans le bulletin hebdomadaire de surveillance de l’Osservatotio Vesuviano relatif aux journées du 13 au 19 mai, le soulèvement enregistré à la station Gnss de Rione Terra est d’environ 25,5 centimètres depuis janvier 2023, dont environ 7,5 centimètres en 2024 ; dans les deux cas, c’est 0,5 centimètre de plus que les données contenues dans le bulletin hebdomadaire précédent. De janvier à début avril 2024, la vitesse moyenne de soulèvement du sol dans la zone de déformation maximale a été d’environ 10 millimètres par mois. À partir de la mi-avril, cette valeur a été d’environ 20 millimètres par mois. Du 9 au 16 avril, deux épisodes de soulèvement du sol ont été enregistrés à la station GNSS de Rione Terra, respectivement d’environ 1 centimètre (9-10 avril) et 0,5 centimètre (15-16 avril). Ces deux épisodes ont également été enregistrés par les autres stations GNSS proches de Rione Terra dans un rayon d’environ 2-3 km, avec des valeurs progressivement décroissantes en s’éloignant de la zone de déformation maximale.
Le directeur de l’Osservatorio Vesuviano a déclaré que « la vitesse moyenne de déformation de 2 centimètres par mois est stable depuis 40 jours et se reflète dans l’augmentation de la sismicité, comparable à celle de l’automne 2023″. Le directeur ajoute que la sismicité n’est que l’un des paramètres constamment surveillés dans les Campi Flegrei. Le type de séismes, c’est-à-dire le type de déformation des roches auxquelles ils sont liés, et les émissions de gaz sont tout aussi importants. Il est bon de rappeler que la prévision d’une éruption ne repose pas que sur le seul paramètre sismique. D’autres données géophysiques et géochimiques sont également à prendre en compte avant de lancer des messages d’alerte éruptive.

Source : INGV, Osservatorio Vesuviano, presse italienne.

 

Bilan de deux années de sismicité dans les Champs Phlégréens (Source : INGV)

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A new earthquake with a magnitude M 3.6 shook the Phlegrean Fields on May 22nd, 2024 at 8:28 a.m., with an epicenter located in the Gulf of Pozzuoli at a depth of 4 km. The event was felt particularly in Pozzuoli and Bacoli and in the west area of Naples. On the evening of May 22nd, INGV announced the end of the seismic swarm which had started on Monday May 20th at 7:51 p.m., with a series of 168 events including that of magnitude M 4.4 recorded Monday evening at 8:10 p.m.
An interministerial summit chaired by Prime Minister Giorgia Meloni met on May 22nd in Rome to evaluate the situation in the Phlegrean Fields.
Following the earthquake of May 22nd, the epicenter of which was in the Gulf of Pozzuoli, the mayor of Procida decided to close the island’s schools where teachers immediately activated safety protocols by gathering students in open spaces . The closure allows security checks to be carried out on buildings.
Ground uplift continues in the Campi Flegrei, particularly near Rione Terra, the historic core of the city of Pozzuoli. According to the data contained in the weekly bulletin of the Osservatotio Vesuviano relating to the days of May 13th to 19th, the uplift recorded at the GNSS station in Rione Terra has been approximately 25.5 centimeters since January 2023, of which approximately 7, 5 centimeters in 2024; in both cases, this is 0.5 centimeter more than the data contained in the previous weekly bulletin. From January to early April 2024, the average rate of ground uplift in the maximum deformation zone was around 10 millimeters per month. From mid-April this value has been around 20 millimeters per month. From April 9th to 16th, two episodes of ground uplift were recorded at the Rione Terra GNSS station, respectively about 1 centimeter (April 9th-10th) and 0.5 centimeter (April 15th-16th). These two episodes were also recorded by other GNSS stations close to Rione Terra within a radius of approximately 2-3 km, with gradually decreasing values moving away from the maximum deformation zone.
The director of the Osservatorio Vesuviano said that « the average deformation speed of 2 centimeters per month has been stable for 40 days and is reflected in the increase in seismicity, comparable to that of autumn 2023 ». The director adds that seismicity is only one of the parameters constantly monitored in the Campi Flegrei The type of earthquakes, that is, the type of deformation of the rocks to which they are linked, and the gas emissions are just as important. It is good to remcall that the prediction of an eruption is not based solely on the seismic parameter. Other geophysical and geochemical data must also be taken into account before issuing eruptive alert messages.
Source: INGV, Osservatorio Vesuviano, Italian news media.