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Hunga Tonga-Hunga Ha’apai : le panache de tous les records // The highest plume ever

On apprend aujourd’hui que la puissante éruption sous-marine du volcan sous-marin Hunga Tonga-Hunga Ha’apai (Iles Tonga) le 15 janvier 2022 a généré un panache qui est monté plus haut dans l’atmosphère terrestre que tout autre panache observé lors de précédentes éruptions. Il a atteint environ 57 km d’altitude.
Le panache blanc-grisâtre (voir image ci-dessous) produit par l’éruption est devenu le premier à ce jour à avoir pénétré dans la mésosphère. C’est ce qu’expliquent les scientifiques qui ont utilisé une nouvelle technique réunissant plusieurs images satellites pour mesurer sa hauteur. Le panache était composé principalement d’eau avec de la cendre et du dioxyde de soufre.
Le panache a pénétré à l’intérieur des deux couches inférieures de l’atmosphère, la troposphère et la stratosphère, et sur environ 7 km à l’intérieur de la mésosphère qui est l’une des couches supérieures de notre atmosphère. L’air y est très sec et extrêmement ténu. C’est l’une des parties les moins connues de l’atmosphère car elle est très difficile à atteindre. En dessous, on peut utiliser des avions. Plus haut, il y a des engins spatiaux. De nombreux météores viennent finir leur course en se consumant dans la mésosphère qui abrite également des nuages noctulescents que l’on aperçoit parfois dans le ciel d’été vers les pôles.
Le panache du Hunga Tonga était toutefois loin d’atteindre la couche atmosphérique suivante, la thermosphère, qui commence à environ 85 km au-dessus de la surface de la Terre. La ligne Karman, à une centaine de kilomètres au-dessus de la surface de la Terre, est généralement considérée comme la frontière avec l’espace.
Jusqu’à présent, les panaches volcaniques les plus élevés ont été émis par l’éruption de 1991 du Pinatubo aux Philippines avec 40 km, et l’éruption de 1982 d’El Chichón au Mexique avec 31 km. Les éruptions volcaniques du passé ont probablement produit des panaches plus importants, mais elles se sont produites avant que les scientifiques puissent effectuer de telles mesures. Le panache de l’éruption du Krakatau en 1883 en Indonésie a probablement, lui aussi, atteint la mésosphère.
Les scientifiques n’ont pas pu utiliser leur technique habituelle basée sur la température pour mesurer le panache volcanique car l’éruption de janvier a dépassé la hauteur maximale pour laquelle cette méthode peut être utilisée. Ils se sont tournés vers trois satellites météorologiques géostationnaires qui fournissent des images toutes les 10 minutes et ils se sont appuyés sur l’effet de parallaxe.
Source : Yahoo Actualités.

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We learn today that the powerful January 15th, 2022 underwater eruption of Tonga’s Hunga Tonga-Hunga Ha’apai volcano in the South Pacific produced a plume that soared higher into Earth’s atmosphere than any other on record. It reached about 57 km.

The white-grayish plume unleashed by the eruption became the first one documented to have penetrated the mesosphere, according to scientists who employed a novel technique using multiple satellite images to measure its height. The plume was composed primarily of water with some ash and sulfur dioxide mixed in.

The plume extended through the bottom two layers of the atmosphere, the troposphere and stratosphere, and about 7 km into the mesosphere which is one of the upper layers of our atmosphere. The air is very dry and extremely thin, It is one of the least-understood parts of the atmosphere as it is very hard to reach. Lower down, we can use planes. Higher up, we have spacecraft. Many meteors burn up in the mesosphere, and it is also home to noctilucent clouds, which are sometimes visible in the summer sky towards the poles.

The plume was far from reaching the next atmospheric layer, the thermosphere, which starts at about 85 km above Earth’s surface. A delineation called the Karman line, about 100 km above Earth’s surface, is generally considered the boundary with space.

Until now, the highest recorded volcanic plumes were from the 1991 eruption of Mount Pinatubo in the Philippines, at 40 km, and the 1982 eruption of El Chichón in Mexico, at 31 km. Volcanic eruptions in the past likely produced higher plumes but occurred before scientists were able to make such measurements. The 1883 Krakatau eruption in Indonesia probably also reached the mesosphere.

Scientists were unable to use their standard temperature-based technique of measuring a volcanic plume because January’s eruption passed the maximum height for which this method could be used. They instead turned to three geostationary weather satellites that obtained images every 10 minutes and relied upon the parallax effect.

Source: Yahoo News.

Image satellite de l’énorme panache généré par l’éruption du 15 janvier 2022 (Source: NASA)

La respiration du Kilauea (Hawaii) // The breathing of Kilauea Volcano (Hawaii)

Un article « Volcano Watch » écrit par les scientifiques du HVO est consacré au comportement de l’éruption du Kilauea à l’intérieur du cratère de l’Halema’uma’u. Cette éruption sommitale dure depuis plus d’un an maintenant; elle a commencé le 29 septembre 2021. Elle a été assez régulière dans sa continuité, même si la lave a parfois cessé de s’écouler dans le cratère. À la fin de l’automne et à l’hiver 2021-2022, l’éruption s’est interrompue pendant des périodes allant de quelques heures à quelques jours. Ces pauses se sont généralement produites parallèlement à des événements de déflation-inflation (DI) dans le réservoir magmatique sommital. En regardant les inclinomètres, on avait l’impression que le volcan respirait, un comportement déjà observé dans le passé.
Au fur et à mesure que le sommet se dégonflait (phase de déflation), la surface du lac de lave actif s’abaissait jusqu’à une dizaine de mètres sous la lèvre de l’orifice. À ce stade, la surface du lac se couvrait d’une croûte, à l’exception d’une petite portion qui restait active près de la bouche éruptive à l’ouest. Au cours de chaque pause, on observait également une réduction significative des émissions de SO2, ce qui signifie que peu ou pas de magma remontait dans le conduit d’alimentation de la bouche éruptive.
Lorsque le sommet regonflait (phase d’inflation), la lave réapparaissait et remplissait lentement le lac de lave. Dans le sillage de nombreuses pauses, des débordements du lac ont été observés et la lave a recouvert une grande partie du plancher du cratère environnant. Des émissions de lave en bordure du fond du cratère étaient également fréquentes au moment des reprises de l’éruption. Ces événements ont entraîné un épaississement significatif de la croûte au fond du cratère.
Les scientifiques du HVO tentent de comprendre pourquoi de telles pauses d’activité se produisent épisodiquement. Les pauses étaient associées aux événements de déflation et d’inflation (DI events). Cependant, de nombreux autres événements DI ont été observés avant et après la période de pause de l’éruption au cours de l’automne et de l’hiver derniers. Il serait aussi intéressant de savoir pourquoi certains de ces événements DI ont stoppé l’éruption tandis que d’autres ne provoquaient que des fluctuations mineures de l’activité.
La dernière pause de l’éruption à ce jour s’est produite le 18 mars 2022, et depuis cette date il y a eu une émission de lave relativement continue. Le fond du cratère a également continué à se soulever en raison de la propagation de la lave du lac actif vers les zones sous la croûte. Cette injection de lave fait se soulever le fond du cratère, un peu comme le gonflement d’un matelas pneumatique.
L’activité éruptive au sommet de Kilauea s’est interrompue une nouvelle fois le 20 septembre 2022, lorsqu’un essaim sismique incluant plusieurs dizaines d’événements s’est produit sous l’Halema’uma’u. Dans le même temps, les inclinomètres ont signalé une inflation rapide dans la région sommitale. Les webcams ont montré un affaissement de plusieurs mètres de la partie centrale du plancher du cratère. Au même moment, des émissions de lave se sont produites le long des bordures du fond du cratère. La sismicité et l’épisode d’inflation ont rapidement diminué et ont été suivis du retour d’une activité stable du lac de lave.
Au début, les géologues de l’HVO ont pensé que le conduit d’alimentation de la bouche éruptive avait pu se briser, de sorte que la lave plus dense sous le fond du cratère avait pu s’infiltrer dans le conduit, provoquant son colmatage. Toutefois, les données géophysiques de cet événement analysées au cours des jours suivants ont raconté une histoire très différente. Selon les données InSAR, une zone dans la partie ouest du cratère de l’Halema’uma’u s’est soulevée de quelques centimètres vers le 20 septembre. La modélisation de la sismicité et de la déformation de cette zone par les scientifiques du HVO indique qu’un corps de magma – un sill – s’est probablement introduit horizontalement entre d’anciennes couches de lave sous le cratère.
Le fait que le sommet ait connu une inflation le 20 septembre, mais ne se soit jamais dégonflé avec l’apparition de nouvelles émissions de lave, est cohérent avec l’accumulation de magma quelque part sous terre. L’affaissement du fond du cratère laisse supposer qu’une partie de la lave a peut-être reflué dans le conduit et a alimenté le sill.

S’agissant de l’activité actuelle, la lave continue d’être émise par une bouche dans la partie ouest de l’Halema’uma’u. Les émissions de SO2 restent élevées et atteignent environ 1 800 tonnes par jour. La sismicité est élevée mais stable, avec la persistance d’un tremor volcanique. Les inclinomètres au sommet montrent de temps en temps des épisodes déflation/inflation (DI).
Source : USGS/HVO.

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A « Volcano Watch » article written HVO scientists is dedicated to the behaviour of the eruption within Kilauea’s Halema’uma’u Crater. This summit eruption has lasted for more than one year now, as it started on September 29th, 2021. It has been quite continuous, although there have been numerous occasions when lava was no longer flowing within the crater.

During the late autumn and winter of 2021–2022, the eruption paused for periods lasting from hours to days. These pauses typically occurred in conjunction with deflation-inflation (DI) events in the summit magma reservoir, as revealed by the tiltmeters in the region. This gave the impression the volcano was breathing, a behaviour already observed in the past.

As the summit deflated the surface of the active lava lake would drop, eventually settling about 10 meters below the rim of the surrounding levees. At this point the lava would crust over, except for a small active pond near the western eruptive vent. During each pause there was also a substantial reduction in SO2 emissions, suggesting that little to no magma was rising in the shallow conduit below the eruptive vent.

When the summit reinflated to a critical point, lava would flow from this pond and slowly refill the lava lake. Surges of lava followed many of the pauses and often caused overflows from the lake onto large sections of the surrounding crater floor. Breakouts of lava from around the circumference of the crater floor were also common during eruption restarts. These events were responsible for significantly thickening the crust making up the crater floor.

HVO scientists are trying to understand why such pauses in activity episodically occur. Lately, the pauses were clearly associated with DI events. However, many other DI events occurred both before and after the period of pauses last autumn and winter. It remains curious why some of these DI events shut down the eruption while others cause only minor fluctuations in activity.

The last pause to date occurred on March 18th, 2022, and since then there has been a relatively continuous lava effusion. The crater floor has also continued to rise due to lava spreading from the active lake to areas beneath the crust. This “endogenous” injection of lava lifts the crater floor, like the inflation of an air mattress.

The eruptive activity at Kilauea summit was disrupted one more time on September 20th, 2022, when a swarm of several dozen earthquakes occurred below Halemaʻumaʻu. Simultaneously, tiltmeters measured rapid inflation in the summit region. Webcams recorded the higher central part of the crater floor dropping by several meters. At the same time breakouts occurred along the lower margins of the crater floor. The earthquakes and inflationary tilt soon decreased, followed by the return of steady activity within the lava lake.

Initial observations suggested that the conduit to the eruptive vent may have experienced a structural failure, allowing dense lava below the crater floor to infiltrate the conduit, causing it to clog. Geophysical data from this event and the following days tell a very different story. InSAR data from satellites show that an area around the west side of Halemaʻumaʻu Crater uplifted by a couple centimeters around September 20th. Modeling of the seismicity and deformation by HVO scientists indicates that a horizontal body of magma – a sill – may have been intruded between old layers of lava below the crater.

The fact that the summit inflated on September 20th, but never deflated in association with the new lava breakouts, is consistent with the accumulation of magma somewhere below ground. The drop of the crater floor suggests that some lava may have drained back down the conduit to form part of the sill as well.

As far as the current activity is concerned, lava continues to erupt from the western vent within Halemaʻumaʻu Crater. SO2 emissions remain elevated at about 1,800 tonnes per day. Seismicity is elevated but stable, with ongoing volcanic tremor. Summit tiltmeters occasionally show deflation-inflation (DI) events.

Source: USGS / HVO.

Vue du cratère de l’Halema’uma’u le 12 octobre 2022 avec, dans la partie centrale de l’image, le lac de lave actif (Crédit photo: HVO)

L’éruption du Hunga Tonga responsable de la vague de chaleur actuelle?

Après la « plume de chaleur » africaine de Météo France pour expliquer la vague de chaleur actuelle, voici l’éruption du volcan Hunga du journal L’Indépendant!

https://www.lindependant.fr/2022/10/28/meteo-une-eruption-volcanique-responsable-des-chaleurs-exceptionnellement-elevees-de-cette-annee-2022-10767105.php

On peut lire sur le site web du journal que « la France n’est pas la seule touchée [par la vague de chaleur]. Partout sur le globe, des anomalies brutales ont été enregistrées cette année. Des zones entières ont été frappées de températures dépassant les 50°C quand les valeurs des normales de saison ne sont pas, partout ailleurs, régulièrement explosées. » [NDLR: ces chaleurs record ont commencé à être enregistrées bien avant l’éruption aux Tonga.]

D’après le journal, « si le réchauffement climatique est bien entendu le premier responsable, un autre facteur peut expliquer ces changements très rapides, inédits. » L’auteur de l’article s’appuie sur les résultats d’une étude publiée en juillet 2022 dans Advancing Earth and Space Science (AGU). Selon l’interprétation des résultats de cette étude, l’éruption du volcan Hunga Tonga, en janvier 2022 pourrait avoir contribué à la chaleur effrénée et persistante de cette année.

Le journal précise que « c’est le service météo de Catalogne qui s’appuie sur cette étude pour rappeler que les éruptions volcaniques violentes ont toujours eu des conséquences sur le temps et le climat de la planète. » Certes, mais les éruptions cataclysmales comme celle du Pinatubo (1991) ou du Tambora (1815) ont eu un effet inverse puisqu’elles ont occasionné un refroidissement temporaire du climat.

Il est vrai que l’éruption du Hunga Tonga a émis une grande quantité de gaz et de vapeur d’eau dans l’atmosphère,

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2022/08/07/la-vapeur-deau-de-leruption-du-hunga-tonga-hunga-haapai-water-vapour-from-the-hunga-tonga-hunga-haapai-eruption/

Dans cette note rédigée le 7 août 2022, j’écrivais au vu d’un rapport de la NASA : « Cette énorme quantité de vapeur a augmenté la quantité totale d’eau dans la stratosphère d’environ 10 %. C’est près de quatre fois la quantité de vapeur d’eau entrée dans la stratosphère au moment de l’éruption du Pinatubo en 1991 aux Philippines. Les scientifiques expliquent que le panache, qui a éclipsé la puissance de la bombe atomique d’Hiroshima, pourrait affecter temporairement la température sur Terre. […] On sait que de puissantes éruptions volcaniques peuvent refroidir la température à la surface de la Terre car les cendres réfléchissent la lumière du soleil. L’éruption des Tonga marque un contraste saisissant, car la vapeur d’eau qu’elle a libérée est capable de piéger la chaleur. Selon les chercheurs, il pourrait s’agir de la première éruption volcanique à avoir un impact sur le climat, non pas par le refroidissement causé par les aérosols, mais par le réchauffement de la surface causé par la vapeur d’eau. »

Affirmer que l’éruption du Hunga Tonga contribue à la vague de chaleur actuelle est aller un peu vite en besogne. Comme je l’ai indiqué plus haut, le réchauffement climatique a débuté bien avant l’éruption aux Tonga. Il suffit d’observer la sécheresse qui sévit depuis de très longs mois dans l’ouest des Etats Unis pour s’en rendre compte. Même en France, le manque d’eau dû au réchauffement climatique n’a pas attendu l’éruption du Hunga Tonga pour se manifester. A la limite, on pourrait penser que l’éruption du Hunga Tonga a intensifié la hausse des températures ces derniers mois, mais pour le reste, c’est bien le réchauffement climatique d’origine anthropique qui est la véritable cause du problème.

Image satellite de l’énorme panache généré par l’éruption du 15 janvier 2022 (Source: NASA

En cas d’éruption du Mauna Loa (Hawaii)…. // Should Mauna Loa erupt….

Comme je l’ai écrit précédemment, le Mauna Loa montre des signes de réveil sur la Grande Ile d’Hawaii. Les scientifiques s’attendent à une éruption, mais ils sont incapables de dire quand elle se produira. Par précaution, une première rencontre vient d’être organisée avec les habitants d’Ocean View, une localité située à 600 mètres d’altitude sur le flanc SO du volcan. Le principal message reçu par les habitants d’Ocean View au cours de cette réunion à propos du Mauna Loa est : Tenez vous prêts!
Les personnes présentes à la réunion ont été informées de la situation sur le Mauna Loa et ont eu l’occasion de parler et de poser des questions à des responsables de la Protection Civile, du HVO et d’autres organisations locales.
Les géologues du HVO ont expliqué que le volcan est en niveau d’alerte Jaune – surveillance conseillée – depuis 2019. La hausse récente d’activité, avec un pic de sismicité et une augmentation de l’inflation sommitale, est due à un nouvel apport de magma à 3 – 8 km de profondeur sous le sommet du Mauna Loa. C’est une source d’inquiétude pour les personnes qui vivent sur les pentes du volcan. La dernière éruption du Mauna Loa remonte à 1984 et les scientifiques sont certains qu’il entrera à nouveau en éruption.
Au cours de la réunion publique, le HVO et la Protection Civile ont fait de leur mieux pour répondre aux questions des habitants à propos du Mauna Loa, volcan bouclier qui occupe 51% de la superficie de la Grande Île. Au final, il a été conseillé à la population de se préparer.
Bien que les scientifiques disposent aujourd’hui de plus d’instruments susceptibles de les informer du comportement du volcan, ils sont toujours incapables de prévoir avec précision quand le volcan entrera en éruption. Cela signifie qu’ils ne pourront pas dire si la lave est en train de dévaler l’une des zones de faille du Mauna Loa tant qu’elle n’aura pas percé la surface.
Heureusement, l’histoire du Mauna Loa montre que les éruptions commencent et restent limitées à la caldeira sommitale. La moitié des 33 éruptions passées sont restées confinées à la région de la caldeira. Un quart se sont produites dans la zone de rift nord-est du volcan, qui comprend des localités telles que Hilo, Volcano et Keaʻau. La majorité des autres éruptions se sont produites dans la zone de rift sud-ouest. C’est là que se trouvent Ocean View et d’autres localités telles que Pāhala.
Si une éruption devait se déplacer vers d’autres secteurs du volcan, ce serait une autre histoire. Lorsque la lave sort des fractures, les coulées peuvent se déplacer rapidement. Lorsque le Mauna Loa est entré en éruption en 1950 dans la zone du rift sud-ouest, la lave a atteint l’océan en seulement trois heures.
Le niveau d’alerte du volcan restera le même tant que le HVO ne saura pas avec certitude qu’une éruption va se produire. C’est pourquoi les gens doivent se tenir prêts à une possible évacuation car le temps de réaction dans cette situation peut être très court.
De nombreux organismes seront sur le terrain pour aider les habitants en cas d’éruption. Leur rôle sera de tenir les gens informés, leur indiquer toutes les voies de communication disponibles, ouvrir des abris d’urgence, aider les évacuations, ouvrir des voies d’évacuation supplémentaires, etc.
La diffusion d’informations durant une éruption est essentielle pour s’assurer que les gens savent ce qu’ils doivent faire. Les scientifiques et les autorités locales présents à la réunion ont fait de leur mieux pour répondre aux questions des habitants, les informer où ils doivent aller en cas d’évacuation et quelle est la meilleure police d’assurance à choisir pour protéger leurs biens.
La prochaine réunion d’information est prévue le 27 octobre 2022 au Kaʻū District Gym de Pāhala.
Source : Big Island Now.

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As I put it before, Mauna Loa is showing signs of unrest on Hawaii Big Island and scientists think an eruption might happen, although they are unable to say when. As a precaution, a first meeting has just been organised with Ocean View residents, a community that lies 600 meters above sea level on the SW flank of the volcano. The message Ocean View residents were told about Mauna Loa was : Be prepared.

Residents at the meeting got an update about Mauna Loa’s status and had a chance to speak with and ask questions of officials from Civil Defense, HVO and other local authorities.

HVO geologists explained that the volcano has been at the Yellow, or advisory, alert level since 2019. Recent increase in activity, including a spike in earthquake activity and inflation at the summit, is being driven by renewed input of magma 3 to 8 km below Mauna Loa’s summit. It has been a cause for concern for residents who live on the volcano’s slopes. The last time Mauna Loa erupted was in 1984 and scientists say it will erupt again.

HVO and Civil Defense did their best to answer the community’s questions about the shield volcano which takes up 51% of the Big Island’s surface area. In the end, the population was advised to be prepared.

Although scientists now have more instrumentation to tell them what the volcano is doing than during any prior period of unrest or eruption, there is still no way to accurately forecast when the volcano will erupt. That means scientists won’t be able to say if lava is coming down one of Mauna Loa’s rift zones until it is already advancing.

Fortunately, eruptions historically begin and stay confined to the volcano’s summit caldera. About half of Mauna Loa’s 33 past eruptions have remained confined to the caldera region. About a quarter have happened in the volcano’s Northeast Rift Zone, which includes communities such as Hilo, Volcano and Keaʻau, while the majority of the rest happened in the Southwest Rift Zone. This is the area where Ocean View and other communities such as Pāhala are located.

Whether an eruption moves to other locations on the volcano is a different story. But when lava breaks out of fissures, those flows can move rapidly. When Mauna Loa erupted in 1950 in the Southwest Rift Zone, lava made it to the ocean within three hours.

The volcano’s alert level won’t be changed until HVO knows with certainty an eruption is going to happen. This is why people need to be prepared as the amount of time to react in that situation can be very short.

A host of agencies will be on the ground to help residents when an eruption happens. That includes keeping people informed and updated via all available avenues of communication, opening emergency shelters, helping evacuation efforts, opening additional evacuation routes and more.

Messaging during an eruption will include as much information as possible to make sure people know what they need to do. Scientists and local authorities at the meeting did their best to answer the community’s questions, including where people should go if they have to evacuate to what is the best insurance to get to protect their property.

The next information meeting is scheduled on October 27th, 2022 at the Kaʻū District Gym in Pāhala.

Source: Big Island Now.

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

Coulée de lave sur le flanc SO du Mauna Loa (Photo: C. Grandpey)

Système d’alerte sur le versant SO du volcan (Photo: C. Grandpey)