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Mesure de la sismicité à Pāhala (Hawaii) // Measuring seismicity at Pāhala (Hawaii)

Pāhala (1 400 habitants) est une petite ville située dans la partie sud de l’île d’Hawaï.

Pāhala intéresse les scientifiques car c’est la région la plus active, d’un point de vue sismique, de l’archipel hawaiien. Des séismes fréquents et profonds (à des profondeurs supérieures à 20 km sous le niveau de la mer) sont régulièrement ressentis par la population locale, et parfois par les habitants de toute l’île.
Le niveau d’activité actuel n’a pas été observé par le passé dans la région. Les chercheurs de l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO) veulent essayer de mieux comprendre la cause de cette sismicité
Jusqu’en 2015,on enregistrait en moyenne 7 événements profonds sous Pāhala chaque semaine. En 2015, le nombre a pratiquement quadruplé, avec près de 34 événements par semaine. Au printemps 2019, le nombre moyen séismes hebdomadaires a été multiplié par environ 70 par rapport au nombre d’avant 2015.

Carte montrant deux mois d’activité sismique dans la région de Pāhala du (a) 1er mars 2014 au 1er mai 2014 et (b) du 1er mars 2022 au 1er mai 2022.

Cette activité sismique intense se poursuit aujourd’hui.
En août 2020, des événements profonds de plus grande magnitude ont commencé à être enregistrés sous Pāhala. Ainsi, huit séismes de M 4,2 à M 4,6, à des profondeurs de 31 à 34 km ont été enregistrés. Ces événements plus importants ont été signalés par des habitants de l’île d’Hawaï ainsi que des îles voisines.

Le HVO, en collaboration avec l’Université d’Hawaï à Mānoa, entamera un travail sur le terrain à l’été 2022 pour essayer de comprendre la nature de ces séismes fréquents et profonds sous la partie sud de l’île d’Hawaï.
Selon des études géophysiques antérieures, l’activité sismique profonde sous la région de Pāhala pourrait être liée au transport de magma depuis le point chaud et / ou à des failles dans le manteau supérieur sous l’île. Il est intéressant de remarquer que la zone où la sismicité est la plus élevée est presque équidistante des sommets des trois volcans les plus actifs d’Hawaï : le Kilauea, le Mauna Loa et le Lō’ihi.
On ne sait pas s’il existe dans cette région un lien avec les systèmes de stockage et de transport du magma du Kīlauea ou du Mauna Loa, mais rien n’indique qu’il existe un tel transport du magma vers la surface. Les études précédentes reposaient sur des données recueillies à partir des sismomètres permanents situés à grande distance les uns des autres dans la région et ces appareils n’étaient pas configurés pour étudier cette zone en détail.

À l’été 2022, les scientifiques du HVO et de l’Université d’Hawaii déploieront des sismomètres portables, légers et compacts, dans la région de Pāhala afin de comprendre pourquoi de tels séismes se produisent. Ces instruments mesurent les secousses à l’endroit où ils sont placés. Contrairement aux stations sismiques permanentes, qui sont plus éloignées les unes des autres et couvrent toute l’île d’Hawaï, les sismomètres temporaires seront étroitement regroupés afin d’enregistrer plus densément les signaux sismiques autour de Pāhala. Pendant deux mois, ils enregistreront les séismes superficiels et profonds.
Grâce à leur densité, les séismes temporaires recueilleront des données sous la région de Pāhala avec une résolution sans précédent. Les sismologues du HVO et de l’Université d’Hawaii analyseront les données recueillie afin de créer des images de la structure de la Terre sous Pāhala, depuis 40 à 50 km sous le niveau de la mer jusqu’à la surface.
Les données et les images seront utilisées pour localiser avec précision les séismes dans cette région et, si possible, identifier les emplacements et la distribution des zones de failles peu profondes et profondes, ainsi que les trajectoires susceptibles d’être empruntées par le magma dans la région.
Source : USGS / HVO.

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Pāhala (pop. 1,400) is a small town located in the southern part of the Island of Hawaii. It is currently drawing the scientists’attention because it is the most seismically active region of the Hawaiian Islands. Frequent, deep earthquakes (at depths greater than 20 km below sea level) are felt regularly by local residents, and, occasionally, people across the entire island.

The current level of activity had not been observed in the past in the region. Hawaiian Volcano Observatory (HVO) researchers are interested in trying to understand more about why it is happening.

Until 2015, an average of 7 earthquakes occurred deep beneath Pāhala each week. By 2015, the number of earthquakes had approximately quadrupled, with nearly 34 events happening per week. By the spring of 2019, the average number of weekly earthquakes increased approximately 70-fold, relative to pre-2015 rates. (see map above). This high rate of earthquake activity is still continuing today.

Since August 2020, larger-magnitude earthquakes have also begun to occur deep beneath Pāhala. Eight M 4.2 to M 4.6 earthquakes, at depths of 31–34 km have been recorded. These larger events have been reported felt by people on the Island of Hawaiʻi as well as nearby Hawaiian Islands.

HVO, in collaboration with the University of Hawaii at Mānoa, will begin an investigation in the summer 2022 to learn more about the nature of these frequent, deep earthquakes beneath the southern part of the Island of Hawaii.

Previous geophysical studies have theorized that deep earthquake activity beneath the Pāhala region may be related to hot spot magma transport and/or faulting in the brittle upper mantle beneath the island. Interestingly, the area of elevated seismicity is almost equidistant from the summits of the three most active volcanoes in Hawaii: Kilauea, Mauna Loa and Lō‘ihi Seamount.

Whether this region has a possible connection to the shallower magma storage and transport systems of Kīlauea or Mauna Loa is unclear, but there are no obvious indicators of magma transport from this region to the surface. Previous studies relied on data collected from HVO’s widely-spaced permanent seismometers in the region, which were not configured to study this area in detail.

In the summer 2022, HVO and UH-Mānoa scientists will deploy instruments called seismic nodes across the Pāhala region. they will help understand why these earthquakes are occurring. Seismic nodes are light, compact seismometers that measure ground shaking at the location where they are placed. Unlike permanent seismic stations, which are placed farther apart and cover the entire Island of Hawaii, the temporary seismic nodes will be tightly grouped in order to more densely record earthquake signals across the region surrounding Pāhala. For two months, these nodes will record ground shaking generated by shallow and deep earthquakes.

The densely-spaced nodal instruments will collect seismic data from below the Pāhala region at unprecedented resolution. Seismologists at HVO and UH-Mānoa will analyze data collected from these seismic nodes to create images of the structure of the Earth beneath Pāhala from 40–50 km below sea level all the way to the surface.

The data and images will be used to precisely locate the earthquakes in this region and, hopefully, identify or constrain the locations and distributions of shallow and deep fault zones and potential magma pathways within the region.

Source : USGS / HVO.

Péninsule de Reykjanes (Islande) : et maintenant? // Reykjanes Peninsula (Iceland) : what now?

Comme je l’ai indiqué précédemment, on a enregistré ces derniers jours une hausse de la sismicité sur la péninsule de Reykjanes (Islande) avec plus de 3000 événements au cours de la semaine écoulée. Ils avaient une magnitude parfois supérieure à M 3,0 et deux événements ont culminé à M 4,2 et M 4,3 le dimanche 15 mai 2022. Il est intéressant de noter que les hypocentres de ces séismes se trouvaient à 4-6 km de profondeur. A partir du 16 mai, l’essaim a commencé à s’essouffler.

Parallèlement à cette sismicité, une inflation a été détectée à l’ouest du Mt Thorbjörn, probablement provoquée par une intrusion magmatique.

Au vu de ces différents événements et par précaution, la couleur de l’alerte aérienne est passée au Jaune.

S’agit-il d’un simple essaim sismique comme cela se produit fréquemment dans cette partie de l’Islande? Sismicité et inflation annoncent-elles une éruption à plus ou moins long terme? Personne ne le sait. Comme l’a déclaré un géophysicien islandais, « il y a eu une activité sismique dans d’autres systèmes volcaniques de la région et le soulèvement du sol à Svartsengi ou au Mt Þorbjörn est le quatrième depuis 2020. Non loin de Krýsuvík, la terre s’est soulevée en 2020 et une certaine activité a été détectée dans d’autres secteurs de la Péninsule de Reykjanes. Mais il est impossible de prévoir quand, ou même si, des éruptions se produiront. »

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As I put it previously, an increase in seismicity has been recorded in recent days on the Reykjanes peninsula (Iceland) with more than 3000 events during the past week. They had magnitudes sometimes greater than M 3.0 and two events peaked at M 4.2 and M 4.3 on Sunday May 15th, 2022. Interestingly, the hypocenters of these earthquakes were 4-6 km deep. From May 16th, the swarm began to decline.
Along with this seismicity, inflation was detected west of Mt Thorbjörn, likely caused by magma intrusion.
In view of these various events and as a precaution, the aviation colour code changed to Yellow.
Is it a simple seismic swarm as frequently occurs in this part of Iceland? Do seismicity and inflation announce an eruption in the long or short term? No one knows. Said one Icelandic geophycist : « There has been seismic activity in other volcanic systems in the area and the land rising in Svartsengi or Þorbjörn is the 4th one since 2020. Not far from the area in Krýsuvík land rose in 2020 and some activity has been detected in other areas in the Reykjanes peninsula. But it is impossible to predict when or if some eruptions occur. »

Source: IMO

Séismes et éruptions : la Sicile s’inquiète… // Earthquakes and eruptions : Sicily is getting anxious…

Un réveil de l’Etna, un accès de colère du Stromboli, deux séismes entre Lampedusa et Linosa pour l’un et au large des Iles Eoliennes pour l’autre; il y avait de quoi mettre en émoi la presse sicilienne le 14 mai 2022!

Comme je l’ai indiqué précédemment, la lave a percé le flanc sud du Cratère Sud-Est de l’Etna et une coulées avance jusqu’à la base du cône. Le 13 mai, une violente explosion a secoué le Stromboli avec des projections de matériaux jusque sur le Pizzo.

Les séismes enregistrés le 14 mai avaient des magnitudes de M 3,6 au large de Lampedusa et de M 3;8 au large des Eoliennes. Les hypocentres ont été localisés respectivement à 10 et 11 km de profondeur. Ces événements ne semblent pas avoir causé de dégâts.

Selon l’INGV, le coupable de cette sismicité est probablement le complexe Alfeo-Etna, un immense système de failles, pouvant atteindre une centaine de kilomètres de long, situé à l’est de l’escarpement ibléo-maltais qui génère un essaim sismique avec des événements mineurs depuis novembre 2021. Les données géologiques et géophysiques acquises en mer ces dernières années indiquent que la zone de déformation, d’une orientation nord-ouest-sud-est, de la faille Alfeo-Etna modifie le fond marin au large de la côte ionienne en rejoignant, le long de la Timpa d’Acireale, les systèmes de failles actives du versant oriental de l’Etna.
S’agissant de la surveillance de la faille Alfeo-Etna, je vous renvoie à une note que j’ai publiée sur ce blog le 15 février 2021:

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2021/02/15/letude-de-la-faille-au-pied-de-letna-the-study-of-the-fault-at-the-foot-of-mt-etna/

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An awakening of Mt Etna, a fit of anger at Stromboli, two earthquakes between Lampedusa and Linosa for one and off the Aeolian Islands for the other; there was enough to stir the Sicilian press on May 14th, 2022!
As I indicated before, lava has pierced the southern flank of Etna’s Southeast Crater and a flow is advancing to the base of the cone. On May 13th, a violent explosion shook Stromboli with projections of materials as far as the Pizzo.

The earthquakes recorded on May 14th had magnitudes of M 3.6 off Lampedusa and M 3.8 off the Aeolian Islands. The hypocenters were located respectively at 10 and 11 km depth. These events do not appear to have caused any damage.
According to INGV, the cause of the seismicity probably lies with the Alfeo-Etna complex, a huge fault system, up to a hundred kilometers long, located east of the Ibleo-Maltese escarpment which has been generating a seismic swarm with minor events since November 2021. Geological and geophysical data acquired at sea in recent years indicate that the deformation zone, with a northwest-southeast orientation, of the Alfeo-Etna fault modifies the seabed off the Ionian coast as it merges, along the Timpa of Acireale, with the active fault systems of the eastern slope of Mt Etna.
Regarding the monitoring of the Alfeo-Etna fault, you can have a look at a post I published on this blog on February 15, 2021:
https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2021/02/15/letude-de-la-faille-au-pied-de-letna-the-study-of-the-fault-at-the-foot-of-mt- etna/

La lave sur le flanc du Cratère SE de l’Etna (Capture webcam)

Sismicité d’origine volcanique en Antarctique // Volcano-triggered seismicity in Antarctica

Un article publié fin avril 2022 sur le site Live Science nous apprend qu’un volcan sous-marin endormi depuis longtemps à proximité de la Péninsule Antarctique a montré des signes d’activité en déclenchant un essaim sismique incluant quelque 85 000 événements.

L’essaim, qui a commencé en août 2020 et s’est calmé en novembre de cette même année, représente l’activité sismique la plus forte jamais enregistrée dans la région. Les scientifiques pensent que cette sismicité a probablement été causée par une intrusion magmatique dans la croûte terrestre. De semblables intrusions se sont déjà produites dans d’autres endroits sur Terre, mais c’est la première fois que des chercheurs en observent une en Antarctique.
L’essaim s’est produit au niveau de l’Orca Seamount, un volcan sous-marin inactif qui s’élève à 900 mètres au-dessus du plancher océanique dans le détroit de Bransfield, un passage étroit entre les îles Shetland du Sud et la pointe nord-ouest de l’Antarctique. Dans cette région, la plaque tectonique Phénix plonge sous la plaque antarctique continentale en créant un réseau de failles dues à l’étirement de certaines parties de la croûte.
Les chercheurs en poste à la station scientifique de l’île King George, l’une des îles Shetland du Sud, ont été les premiers à ressentir les secousses sismiques. Les scientifiques ont cherché à comprendre ce qui se passait, mais l’île King George est éloignée de tout, avec seulement deux stations sismiques à proximité. Ils ont donc utilisé les données de ces stations sismiques, ainsi que les données de deux stations au sol fonctionnant dans le cadre du système mondial de navigation par satellite, pour mesurer le déplacement du sol. Ils ont également analysé les données de stations sismiques plus éloignées et de satellites qui utilisent l’interférométrie radar pour mesurer les déplacements au niveau du sol.
Les stations à proximité sont utiles pour détecter les moindres séismes, tandis que. les stations plus éloignées utilisent des équipements plus sophistiqués qui permettent de brosser un tableau plus détaillé des séismes les plus importants. En rassemblant ces données, les scientifiques ont pu créer une image de la géologie sous-jacente qui a déclenché l’essaim sismique.
Les deux séismes les plus significatifs de l’essaim avaient des magnitudes de M 5,9 et M 6,0 en octobre et en novembre 2020. Après le séisme de novembre, l’activité sismique a diminué. Les secousses ont semblé déplacer le sol de l’île King George d’environ 11 centimètres. Seuls 4 % de ce déplacement peuvent s’expliquer par la sismicité proprement dite. Les scientifiques pensent que c’est le mouvement du magma dans la croûte qui explique en grande partie le déplacement spectaculaire du sol.
Les chercheurs pensent que s’il y a eu une éruption de l’Orca Seamount, elle s’est probablement produite au moment de l’essaim sismique. Il n’y a actuellement aucune preuve directe d’une telle éruption. Pour en avoir la confirmation, les scientifiques devront envoyer une mission dans le détroit de Bransfield pour mesurer la bathymétrie, la profondeur du plancher océanique, et la comparer aux cartes historiques.
Source : Live Science

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An article published in late April 2022 on the Live Science website informs us that a long-dormant underwater volcano near Antarctica has woken up, triggering a swarm of 85,000 earthquakes. The swarm, which began in August 2020 and subsided by November of that year, is the strongest earthquake activity ever recorded in the region. Scientists say the quakes were likely caused by a « finger » of hot magma poking into the crust. Similar intrusions already occurred in other places on Earth, but this is the first time researchers observed it in Antarctica.

The swarm occurred around the Orca Seamount, an inactive volcano that rises 900 meters from the seafloor in the Bransfield Strait, a narrow passage between the South Shetland Islands and the northwestern tip of Antarctica. In this region, the Phoenix tectonic plate is diving beneath the continental Antarctic plate, creating a network of fault zones, stretching some portions of the crust and opening rifts in other places.

Scientists at the research stations on King George Island, one of the South Shetland Islands, were the first to feel  the quakes. Scientists wanted to understand what was going on, but King George Island is remote, with just two seismic stations nearby. So they used data from those seismic stations, as well as data from two ground stations for the global satellite navigation system, to measure ground displacement. They also looked at data from more distant seismic stations and from satellites circling Earth that use radar to measure shifting at ground level.

The nearby stations are good for detecting the tiniest quakes. More distant stations, meanwhile, use more sophisticated equipment and can thus paint a more detailed picture of the larger quakes. By piecing these data together, the scientists were able to create a picture of the underlying geology that triggered the earthquake swarm.

The two largest earthquakes in the series had magnitudes M 5.9 and M 6.0 in October and in November 2020. After the November quake, seismic activity waned. The quakes seemed to move the ground on King George Island around 11 centimeters. Only 4% of that displacement could be directly explained by the earthquake; the scientists suspect the movement of magma into the crust largely accounts for the dramatic shifting of the ground.

If there was an underwater eruption at the seamount, it likely happened at that time. But there is no direct evidence for an eruption. In order to confirm that the shield volcano blew its top, scientists would have to send a mission to the strait to measure the bathymetry, or seafloor depth, and compare it to historical maps

Source: Live Science.

Modèle topographique montrant l’emplacement de l’Orca Seamount dans le détroit de Bransfield (Source: SERNAGEOMIN)