Étiquette : eruption

Chambre magmatique du Kilauea : les leçons de l’éruption de 2018 // Kilauea’s magma chamber : the lessons of the 2018 eruption

Les personnes qui visiteront le Kilauea Overlook (point de vue sur le Klauea) qui vient d’être ouvert au public dans le Parc National des Volcans d’Hawaï découvriront un paysage totalement nouveau, façonné par l’éruption dans la Lower East Rift Zone et l’effondrement du sommet du volcan en 2018.
Du 16 mai au 2 août 2018, la caldeira de Kilauea a connu une série de 62 événements d’effondrement. Au terme de ces événements, la partie la plus profonde de Halema’uma’u s’était affaissée de 500 m, plus que suffisant pour y loger l’Empire State Building.
Beaucoup de gens se demandent maintenant si le système magmatique sous le sommet du Kilauea se comportera comme avant. Avant 2018, les données géophysiques montraient un système complexe de chambres magmatiques sous le sommet. L’une des plus importantes était une chambre superficielle, située à environ 1,6 km de profondeur sous la caldeira du Kilauea. Ce réservoir était relié à la surface via un conduit qui donnait naissance à l’Overlook Crater et alimentait le lac de lave sommital.
Le premier indice sur la situation du réservoir superficiel est apparu en octobre 2018 lorsque les inclinomètres installés au sommet ont détecté un événement de déflation-inflation (événement DI). Avant l’effondrement de 2018, de tels événements DI se produisaient régulièrement; ils pouvaient être observés à partir des données inclinométriques au sommet et les variations de hauteur du lac de lave. Cet ensemble de données a clairement montré que le réservoir superficiel sous l’Halema’uma’u se dégonflait et se regonflait à plusieurs reprises.
Alors que les événements DI étaient clairement observables au sommet du Kilauea, ils étaient également enregistrés par les inclinomètres près du Pu’uO’o, avec un léger décalage dans le temps. Le fait que les variations de pression observées lors de la déflation et de l’inflation du réservoir sommital soient transmises aussi rapidement au Pu’uO’o était une indication du lien étroit entre l’East Rift Zone et le système magmatique sommital.
Les caractéristiques de l’événement DI post-éruptif d’octobre 2018 étaient très semblables aux événements DI qui avaient précédé l’éruption. Cela montrait que les caractéristiques du réservoir superficiel sous l’ Halema’uma’u n’étaient probablement pas très différentes de ce qu’elles étaient avant l’éruption. De plus, les inclinomètres installés sur l’East Rift Zone ont fait apparaître une faible trace d’un événement DI peu de temps après l’événement d’octobre. Cela confirme qu’il existe toujours une connexion étroite entre le réservoir superficiel sous l’Halema’uma’u et l’East Rift Zone.
Depuis cette époque, une analyse plus poussée a été effectuée afin d’obtenir plus d’indications sur le réservoir situé sous l’Halema’uma’u. Dans un article publié en décembre 2019 dans le magazine Science, des scientifiques de l’USGS ont expliqué comment les données de déformation provenant de la forte déflation des chambres magmatiques au sommet du Kilauea pendant les premières semaines de l’éruption de 2018 ont permis de calculer la quantité totale de magma stockée dans le réservoir de l’Halema’uma’u avec plus de précision que précédemment. Compte tenu de l’incertitude naturelle des données, les scientifiques ont constaté que le volume probable de ce réservoir était d’un peu moins de 4 kilomètres cubes. En prenanat en compte le volume d’effondrement de 0,8 kilomètre cube, cela signifie qu’environ 20% seulement du réservoir s’est vidangé lors de l’éruption de 2018 et que 80% du magma se trouve toujours dans le réservoir sommital. En conclusion, bien que la caldeira du Kilauea ait subi des modifications majeures, l’alimentation magmatique située sous cette caldeira fonctionne de la même manière que précédemment.
Source: USGS / HVO.

————————————————————-

Those who will visit the newly opened Kilauea Overlook within Hawai‘i Volcanoes National Park will discover a totally new landscape shaped by the lower East Rift Zone eruption and summit collapse in 2018.
From May 16th until August 2nd, 2018, the Kilauea caldera went through a series of 62 collapse events. At the end of these events, the deepest part of Halema’uma’u had descended 500 m, more than enough to fit the Empire State Building.
Many people wonder now whether the underlying summit magma system will ever behave the same. Prior to 2018, geophysical data showed a complex system of magma storage chambers under the Kilauea summit. One of the most prominent was a shallow chamber about 1.6 km deep under the Kilauea caldera. This reservoir was connected to the surface via a conduit that formed the Overlook Crater and supplied lava to the summit lava lake.
The first clue about the post-collapse state of the shallow reservoir came in October 2018 when summit tiltmeters picked up a deflation-inflation event (DI-event). Before the 2018 collapses, DI-events occurred regularly and could be observed from summit tiltmeter records and in the changing lava lake height. Together these data showed that the shallow Halema’uma’u reservoir was deflating and re-inflating repeatedly.
While DI-events were clearly observable at Kilauea’s summit, tiltmeters near Pu’uO’o recorded similar motions just with a slight time delay. The fact that pressure changes during the deflation and inflation of the summit reservoir could be transmitted so directly to Pu’uO’o was an indication of how closely connected the East Rift Zone was to the summit magma system.
The shape and size of the post-eruption DI-event in October 2018 was very similar to pre-eruption DI-events, indicating that the shape and size of the shallow Halema’uma’u reservoir must not be too different from its pre-eruption state. Furthermore, tiltmeters on the East Rift Zone showed a faint trace of a DI-event just following the October event. This indicated that the close connection between the shallow Halema’uma’u reservoir and the East Rift Zone still exists.
Since then, a more in-depth analysis has been done that gives more clues about the shallow Halema’uma’u reservoir. In a December 2019 article in Science magazine, USGS scientists detailed how deformation data from the intense deflation of the summit magma chambers during the first weeks of the 2018 eruption allowed them to calculate the total amount of magma in the Halema’uma’u reservoir more precisely than ever before.Taking into account the natural uncertainty of the data, they found the most likely volume of the reservoir to be just under 4 cubic kilometres. Given the collapse volume of 0.8 cubic kilometres, this means that only about 20% of the reservoir was emptied during the 2018 eruption and 80% of the reservoir’s magma is still underneath the summit. So, while the surface of the Kilauea caldera has undergone a major remodel, underneath, the magma plumbing system still works in much the same way did before.
Source : USGS / HVO.

Le cratère de l’Halema’uma’u après l’éruption de 2018 (Crédit photo : USGS)

Chaîne des Cascades : Les petits volcans de l’Oregon // Cascade Range : Oregon’s small volcanoes

S’étirant du sud de la Colombie-Britannique jusqu’au nord de la Californie, en passant par les Etats de Washington et de l’Oregon, la Chaîne des Cascades longe la côte ouest de l’Amérique du Nord. Elle comprend de nombreux volcans potentiellement actifs, dominés par les 4 392 m du Mont Rainer. Toutes les éruptions des États-Unis contigus au cours des 200 dernières années ont eu lieu sur la Chaîne des Cascades. Les deux plus récentes ont secoué le Lassen  Peak de 1914 à 1921, et le Mont St. Helens en 1980. D’autres éruptions, de moindre importance, du Mont St. Helens se sont également produites de 2004 à 2008.
Dans un article récent, le journal local de l’Oregon, The Oregonian, a rappelé à ses lecteurs que les éruptions volcaniques ont façonné le paysage du centre de l’Oregon, avec des sommets bien connus tels que le Mont Hood, le Newberry et les Three Sisters.

Cependant, une étude récente du Département des Sciences de la Terre de l’Université de l’Oregon explique que ces édifices volcaniques majeurs représentent moins de 1% de tous les volcans de la Chaîne des Cascades. L’étude a identifié 2 835 volcans dans la chaîne, dont environ 400 dans le centre de l’Oregon. La partie canadienne de la chaîne – qui comprend la région du Mont Garibaldi – n’a pas été incluse dans l’étude.
La plupart des volcans identifiés dans le centre de l’Oregon sont des collines et des buttes – comme Lava Butte – situées dans la région de Bend et des Three Sisters, et dans le Newberry National Volcanic Monument. Selon l’un des auteurs de l’étude, à quelques exceptions près, chaque petite colline autour de la ville de Bend est un volcan. Chacun des quelque 3000 volcans identifiés dans l’étude est entré en éruption au moins une fois au cours des 2,6 millions d’années écoulées. 231 sont actifs et se sont manifestés au cours des 10 000 dernières années. D’une manière générale, le volcanisme de l’Oregon est actif depuis 40 millions d’années. Un chercheur a déclaré: « Cela semble une longue période, mais d’un point de vue volcanique ou de la Chaîne des Cascades en général, ce n’est pas très long. »
L’étude ne fait pas de prévisions sur les futures éruptions, mais elle permettra aux scientifiques de comprendre quand et où la prochaine pourrait avoir lieu dans les Cascades. Les chercheurs ont utilisé des données satellitaires pour cartographier l’ensemble de la Chaîne des Cascades. Les informations ont ensuite été compilées dans une base de données, ce qui n’avait jamais été fait auparavant.
Le relief de l’Oregon a fait l’objet de plusieurs études volcaniques. En 2018, l’USGS a publié une étude qui s’attardait sur quatre volcans de l’Oregon – le Mont Hood, les Three Sisters, le Newberry et Crater Lake. Ils figurent parmi les18 volcans des Cascades susceptibles de connaître une éruption majeure.
Les auteurs de l’étude ne s’attendent pas à l’éruption d’un des grands volcans de l’Oregon ; ils pensent davantage que la prochaine éruption « jaillira du sol et créera une colline de cendres et de lave.» Ce serait la confirmation que les Cascades sont effectivement dominées par de petites éruptions.
Source: L’Oregonian.

————————————————-

Extending from southern British Columbia through Washington and Oregon to Northern California, the Cascade Range is a major mountain range of western North America. It includes many potentially active volcanoes, the highest of which is Mount Rainier (4,392 m). All of the eruptions in the contiguous United States over the last 200 years have been from Cascade volcanoes. The two most recent were Lassen Peak from 1914 to 1921 and Mount St. Helens in 1980. Minor eruptions of Mount St. Helens have also occurred since, most recently from 2004 to 2008.

In a recent article, Oregon’s local newspaper The Oregonian reminded its readers that volcanic eruptions millions of years ago shaped the Central Oregon landscape, with well-known summits such as Mount Hood, Newberry Volcano and the Three Sisters.

However, a recent study from the University of Oregon Department of Earth Sciences explains that those large mountains only represent less than 1% of all the volcanoes in the Cascade Range that have erupted in the past. The study found 2,835 volcanoes in the Cascades, including about 400 in Central Oregon. The Canadian portion of the mountain range – which includes the Mount Garibaldi area – was not included in the study.

Many of the identified volcanoes in Central Oregon are hills and buttes found in the Bend and Three Sisters area and in the Newberry National Volcanic Monument. According to one of the authors of the research, every small hill surrounding Bend is a volcano, with very few exceptions. Each of the nearly 3,000 volcanoes identified in the study have erupted at least once within the past 2.6 million years. Of those, 231 are active and have erupted within the last 10,000 years. Globally, Oregon’s entire landscape has been active for 40 million years. Said one researcher: “It is a long time, but from the standpoint of a volcano or the Cascade Range in general, it’s actually not a very long time.”

The study does not predict future eruptions, but it will help scientists understand when and where the next Cascade eruption could take place. The research team used satellite data to map the entire Cascade Range throughout the United States. The information was then compiled in a database, which had never been done before.

Oregon’s landscape has been the focus of several volcanic studies. The U.S. Geological Survey released a study in 2018 that listed four Oregon volcanoes — Mount Hood, the Three Sisters, Newberry Volcano and Crater Lake — among 18 that pose a “very high threat” of a dangerous eruption.

The authors of the study believe that rather than one of the large mountains erupting, it is more likely the next eruption will sprout from the ground and create a hill of ash and lava. It would be the confirmation that the Cascades are dominated by small eruptions.

Source: The Oregonian.

Voici les images de quelques volcans de la Chaîne des Cascades :

Source : USGS

Le Mont Baker…

Le Mont Adams…

Le Mont Hood…

Les Three Sisters…

Lava Butte…

Lassen Peak.

Photos : C. Grandpey

Nouveau sismomètre sur La Soufrière de la Guadeloupe // A new seismometer at La Soufrière (Guadeloupe)

Une surveillance étroite de l’activité volcanique exige une expertise dans des domaines tels que la géophysique, la géologie et la géochimie. En particulier, la surveillance sismique en temps quasi réel est essentielle pour localiser et distinguer les premiers signaux parmi différentes sources d’ondes sismiques, en particulier celles liées au mouvement et à la surpression des fluides à l’intérieur de l’édifice volcanique.

Parmi les principaux indicateurs d’activité volcanique figurent les émissions de gaz et de vapeur, avec des bouches souvent situées près du sommet d’un volcan. Leur activité pourrait être surveillée par des sismomètres installés à proximité, mais les instruments utilisés aujourd’hui ne peuvent pas fonctionner très longtemps à  cause des températures élevées et des nuages ​​de gaz acides. De plus, il est parfois difficile d’accéder aux instruments classiques pour les repositionner ou pour assurer leur maintenance d’urgence, en particulier dans les phases pré-éruptives.

La Soufrière de la Guadeloupe est un exemple des défis auxquels sont confrontés les volcanologues. La dernière activité significative a consisté en une éruption phréatique en 1976 ; elle a provoqué une évacuation très controversée de la population.
Depuis le début de l’année 2018, le stratovolcan, qui culmine à 1467 mètres, montre des signes réels d’activité. Afin de mettre en place un système de surveillance robuste et de haute résolution, une équipe de scientifiques français dirigée par Romain Feron du Groupe ESEO et le laboratoire LAUM de l’Université du Mans a installé avec succès un sismomètre optique, le premier instrument haute résolution sur un volcan actif. Le sismomètre, utilisé pour surveiller les émissions de gaz et de vapeur, a survécu à l’environnement hostile de la zone sommitale du volcan, contrairement aux autres instruments utilisés précédemment qui ont été rapidement détruits.
Romain Feron et ses collègues ont gravi La Soufrière en septembre 2019 et installé le sismomètre optique à environ 10 mètres d’une fumerolle très active au sommet du volcan. Le capteur est un géophone opto-mécanique (interaction de la lumière avec des objets mécaniques à l’échelle des énergies faibles) qui est interrogé via un câble à fibre optique de 1,5 km par une télécommande, et un système opto-électronique beaucoup plus sûr sur le flanc du volcan.
La station sismique mesure les mouvements du sol et transmet les données en temps réel à l’Observatoire Volcanologique et Sismologique de la Guadeloupe (OVSG). Elle fonctionne mécaniquement et ne nécessite pas d’alimentation électrique qui devrait affronter l’environnement nocif du sommet. L’instrument est enveloppé de Téflon pour le protéger des gaz agressifs.
Le Groupe ESEO et l’Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP) ont commencé la fabrication de ce nouveau sismomètre en 2008. Il a fallu 10 ans le mettre au point, mais son bon fonctionnement prouve qu’il pourrait être une bonne solution sismique dans d’autres environnements dangereux, comme les champs pétrolifères et gaziers, ou les centrales nucléaires où règnent des températures extrêmement élevées. Un tel sismomètre optique, ainsi qu’une variété d’autres capteurs géophysiques construits sur le même principe, pourraient être installés dans une grande variété de sites avec des fibres mesurant jusqu’à 50 km de long.
Le sismomètre optique, désormais opérationnel sur La Soufrière depuis neuf mois, collecte des données qui seront combinées avec d’autres observations de l’OVSG.

Reference : « First Optical Seismometer at the Top of La Soufrière Volcano, Guadeloupe » – Feron, R. et al. – Seismological Research Letters.

Source: The Watchers.

—————————————————

Accurate monitoring of volcanic activity demands expertise in fields including geophysics, geology, and geochemistry. In particular, seismic monitoring in near real time is essential to locating and discriminating early signs among different sources of seismic waves, especially those related to movement and overpressure in underground fluids.

Among the major indicators of volcanic restlessness are fumaroles, or gas and steam vents, often located near a volcanic summit. Their activity could be monitored by seismometers in their vicinity, but today’s standard instruments cannot last very long when exposed to the high temperatures and the clouds of sulfurous, acidic gases near a fumarole. Conventional gear may also not be accessible for emergency deployment, or repair, even in pre-eruptive phases.

La Soufrière de Guadeloupe Volcano in the Caribbean typifies such challenges. Its last significant event was a phreatic eruption in 1976 that prompted the much debated evacuation of the archipelago’s nearby capital.

Since early 2018, the 1467-metre-high stratovolcano has shown signs of increased activity. To provide a hardy, high-resolution monitoring system, a team of French scientists led by Romain Feron from the ESEO Group and the LAUM laboratory at the Le Mans University successfully installed an optical seismometer, the first high-resolution instrument placed on an active volcano. The seismometer, used to monitor gas and steam eruptions, survived the summit’s hostile environment, unlike other previous instruments that were quickly destroyed.

Feron and his colleagues climbed the Soufrière volcano in September 2019 and installed the optical seismometer just about 10 metres away from a vigorous summit fumarole. The sensor is a purely opto-mechanical geophone that is interrogated through a 1.5 km fiber-optic cable by a remote, and much safer optic-electronic system down the volcano’s flank.

The station measures the ground displacement and sends the records in real-time to the French Volcanological and Seismological Observatory of Guadeloupe (OVSG). It purely operates mechanically and does not require a power supply that would be prone to the dangers of the summit’s environment. The instrument is encased in Teflon to protect it from sulfuric gases.

The ESEO Group and the Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP) started development of this novel seismometer in 2008. It took 10 years to develop the instrument, and its success indicates that it could be a good seismic solution in other dangerous environments, such as oil and gas production fields and nuclear power plants  with extremely high temperatures. Such an optical seismometer, as well as a variety of other geophysical sensors built on the same principle, can be installed in a wide variety of sites with fibers up to 50 km long.

The optical seismometer, now in operation on La Grande Soufrière for nine months, is gathering data that will be combined with other observations from the Guadeloupe observatory to better monitor the volcano.

Reference : « First Optical Seismometer at the Top of La Soufrière Volcano, Guadeloupe » – Feron, R. et al. – Seismological Research Letters.

Source: The Watchers.

Source : Wikipedia

Le village perdu du Mont Fuji (Japon) // Mount Fuji’s lost village (Japan)

Source de puissance spirituelle et destination touristique majeure, le Mont Fuji est aussi le plus grand volcan actif du Japon. La dernière éruption remonte à 1707, il y a donc plus de trois siècles, mais d’année en année, la probabilité d’un nouvel événement majeur se fait de plus en plus pressante.

Voici la légende du village perdu du Mont Fuji, qui a disparu sous de grandes quantités de cendres lors de l’éruption Hoei qui a commencé le 16 décembre 1707, pendant la période Edo au Japon. Le volcan s’est réveillé  sur son versant sud-est et l’éruption a duré jusqu’en janvier 1708. Des archives indiquent que le village de Subashiri, situé à une dizaine de kilomètres du cratère, a subi les plus gros dégâts. Il abritait le sanctuaire Fujisengen, qui servait de porte d’entrée à un sentier de montagne. Après ces semaines fatidiques de l’hiver 1707, personne n’a osé repasser par le sanctuaire.
Il semble que personne n’ait été tué, mais cela ne veut pas dire que la catastrophe n’a pas bouleversé la vie des habitants. Trente-sept maisons ont été détruites dans un incendie déclenché par les matériaux incandescents projetés par le volcan. Les 39 structures restantes, ensevelies sous une couche de débris atteignant parfois trois mètres de hauteur, se sont effondrées.  .
Les autorités ont décidé de reconstruire le village au-dessus des maisons enfouies sous la cendre, au lieu de les faire disparaître et reconstruire à leur place. Subashiri est ainsi entré dans la légende ; c’est désormais le village détruit par la plus célèbre merveille naturelle du Japon.
En juin 2019, un projet a été lancé pour apporter un éclairage nouveau à la catastrophe de 1707. Les archéologues ont commencé leur travail en essayant de localiser les structures enfouies dans la cendre. À l’aide d’un radar capable de pénétrer dans le sol, ils ont identifié des restes de structures susceptibles d’être des maisons. À une vingtaine de centimètres de profondeur, ils ont découvert une couche de scories de deux mètres d’épaisseur. En creusant un peu plus profondément ils ont atteint une couche de pierre ponce de 15 centimètres d’épaisseur, et ensuite ce qui ressemblait à deux piliers calcinés d’une maison mesurant une dizaine de centimètres de diamètre. Des fragments de possibles murs calcinés et de toits de chaume se trouvaient également à proximité.

Les archéologues ont ensuite examiné les pierres ponces trouvées près des piliers. Leur partie interne était partiellement rougie, probablement en raison de l’oxydation. De toute évidence, ce sont ces pierres qui, chauffées à des centaines de degrés Celsius au moment de l’éruption, ont mis le feu aux maisons de Subashiri.

Depuis 18 ans, les archéologues japonais effectuent chaque année un voyage à Pompéi qui a également été détruite par un volcan. Le Vésuve est entré en éruption en 79 après JC, enterrant la ville de Pompéi et tuant environ 2000 personnes. Le volcan est toujours actif et constitue une menace pour la ville de Naples et sa population d’environ un million d’habitants.  Les Japonais veulent utiliser l’expérience acquise en Italie pour renforcer la capacité du Japon à faire face aux éruptions volcaniques. Une meilleure connaissance des catastrophes du passé peut être très important en matière de prévention.
Un panel gouvernemental pense qu’une éruption du Mont Fuji est moins une question de «si» que de «quand». On sait qu’elle se produira un jour. S’il s’agit d’un événement d’une ampleur semblable à la précédente, les dégâts subis et les perturbations occasionnées seront probablement sérieux. Les routes, les voies ferrées et les aéroports dans et autour de Tokyo seront affectés, jusqu’à 90 kilomètres de l’éruption. La pluie mélangée à la cendre volcanique endommagera certainement le réseau électrique, avec des pannes de courant à grande échelle.
Source: NHK World – Japon.

———————————————-

 A source of spiritual power as well as a major tourist destination Mount Fuji is also Japan’s largest active volcano. The last eruption was in 1707, more than three centuries ago, but with every passing year, the likelihood of another major event increases.

Here is the legend of Mt Fuji’s lost village, said to have disappeared under vast amounts of ash during the last major event. The Hoei eruption began on December 16, 1707, during Japan’s Edo period. It started on the southeastern slope of Mount Fuji, and lasted until January 1708. Ancient records say the village of Subashiri, about 10 kilometres from the crater, was the worst-hit community. It was home to Fujisengen Shrine, which served as the gateway to a mountain trail. After those fateful weeks in winter, nobody dared pass through the Shrine again.

It seems nobody was killed, but iy does not mean the disaster did not take its toll on the lives of the locals. Thirty-seven houses were destroyed in a fire triggered by the incandescent material ejected by the volcano. The remaining 39 structures, covered by a layer of debris as high as three metres, collapsed ro the ground

Authorities decided to rebuild on top, instead of removing what lay beneath. Subashiri became legendary, a village destroyed by Japan’s most famous natural wonder.

In June 2019, a project was launched to shed more light on the disaster.

Archaelogists began their search with a land survey. Using ground-penetrating radar, they located what could be the remains of house-like structures. About 20 centimetres below the surface, they discovered a two-metre-thick layer of scoriae. Digging a little deeper revealed a 15-centimetre-thick layer of pumice stone and next what appeared to be two charred house pillars measuring about 10 centimetres in diameter. Fragments of what were thought to be burnt walls and thatched roofing were also nearby.

The team of archaeologists went on to examine pumice stones found near the pillars. Their inner sides were partly reddened, probably due to oxidation as they fell to the ground. I twas probably these stones, which would have been hundreds of degrees Celsius at the time of the eruption, that charred the houses of Subashiri.

For the past 18 years, the Japanese archaeologists have been taking annual trips to Pompeii, a city also destroyed by another volcano, Mount Vesuvius. It famously erupted in 79 A.D., burying the city of Pompeii and killing about 2,000 people. The volcano is still active, posing a threat to the city of Naples and its population of about one million.

The Japanese want to use the experience they have gained in Italy to boost Japan’s ability to deal with volcanic eruptions. They say that learning more about disasters of the past can be very significant in terms of devising new measures..

A government panel believes an eruption on Mount Fuji is less about « if, » and a lot more about « when. » If it were on a similar scale to the last one, the damage and disruption could be severe. Roads, railways and airports in and around Tokyo would be affected, even as far as 90 kilometres away from the eruption. The panel warns that rain mixed with volcanic ash could damage the power grid, resulting in massive blackouts.

Source : NHK World – Japan.

Source : Wikipedia