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Eruptions volcaniques, météo et climat // Volcanic eruptions, weather and climate

Suite à la publication de ma note sur l’éruption du Laki (Islande) en 1783, deux abonnés de mon blog m’ont demandé dans quelle mesure une éruption volcanique pouvait affecter la météo, voire le climat.
Lorsqu’un volcan entre en éruption, les volumineux panaches de cendres et de gaz envoyés dans l’atmosphère peuvent provoquer des variations de température à grande échelle et, à long terme, affecter les conditions météorologiques pendant plusieurs mois après une éruption. On a pu l’observer récemment avec les effets de l’éruption du volcan tongien Hunga Tong-Hunga Ha’apai. J’ai décrit les impacts de cette éruption dans plusieurs notes sur ce blog.

 

Panache éruptif du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai (Source: NASA)

La conséquence la plus significative d’une éruption volcanique majeure est un refroidissement de la température, localement et même dans le monde entier, avec la présence d’importants nuages de dioxyde de soufre (SO2) dans la stratosphère. Ce phénomène a été observé après l’éruption du Pinatubo aux Philippines en 1991, avec un abaissement de la température mondiale. de quelques dixièmes de degrés (0,72°C) pendant plusieurs mois. Le nuage de SO2 du Pinatubo a été le plus important jamais observé dans la stratosphère depuis le début des observations par satellite en 1978. Il a probablement provoqué la plus grande perturbation par aérosols dans la stratosphère au 20ème siècle, même si ces perturbations ont probablement été moindres que celles provoquées par les éruptions du Krakatau en 1883 et du Tambora en 1815.

 

Panache éruptif et aérosols du Pinatubo (Source: Wikipedia)

Comme je l’ai écrit il y a quelques jours, l’éruption fissurale du Laki en Islande en 1783-1784 a libéré une énorme quantité de dioxyde de soufre, bien supérieure à celle émise par le Pinatubo (environ 120 millions de tonnes contre 20 millions de tonnes pour le volcan philippin). Bien que les deux éruptions aient été différentes en termes de durée et de style, le SO2 atmosphérique émis a provoqué un refroidissement du temps dans des proportions similaires, pendant des périodes de temps semblables, en Europe et en Amérique du Nord.

Lakagigar (Photo: C. Grandpey)

L’US Geological Survey affirme qu’une nouvelle éruption majeure de Yellowstone modifierait probablement les conditions météorologiques mondiales et aurait un impact sur la production agricole pendant de nombreuses années.

L’éruption du Tambora (Indonésie) en 1815 fut l’éruption la plus puissante enregistrée dans les temps historiques. Le nuage volcanique émis lors de l’événement a abaissé la température de la planète de 1,6°C. L’Europe et l’Amérique du Nord ont connu des températures plus basses que la normale tout au long de l’été 1816.

 

Caldeira du Tambora vue depuis l’ISS

On sait depuis longtemps que les volumineux nuages d’éruptions volcaniques, ou pyrocumulus, qui contiennent beaucoup de particules de cendres, peuvent produire des éclairs et des vortex – ou tourbillons de vent. Semblables aux nuages d’orages et leurs particules de glace, les nuages volcaniques contiennent des particules de cendre qui entrent en collision les unes avec les autres à grande vitesse. Ces collisions peuvent provoquer la séparation des charges dans les nuages et donner naissance à des éclairs.

Eclairs pendant l’éruption du Rinjani (Crédit photo: Wikipedia)

De plus, lors d’une éruption, les panaches peuvent également produire des événements météorologiques semblables à des tornades, mais qui ne sont pas de véritables tornades. L’air à l’intérieur du panache éruptif est si chaud et si léger qu’à mesure qu’il s’élève, il aspire davantage d’air du dessous. Au fur et à mesure que le vent éloigne le panache, davantage d’air est aspiré sur le côté, ce qui crée un vortex.

Vortex dans le cratère de l’Halema’umau ‘Source: HVO)

Il convient de noter que la poussière et le dioxyde de soufre provenant d’une éruption majeure peuvent également donner naissance à de spectaculaires couchers et levers de soleil car les particules diffusent la lumière à différentes longueurs d’onde. De tels événements ont inspiré des peintres célèbres comme Ashcroft et Turner qui ont peint les magnifiques couchers de soleil provoqués par l’éruption du Tambora en avril 1815.

Sunset (William Turner)

S’agissant du réchauffement climatique que nous connaissons actuellement, les volcans sont parfois tenus pour responsables, mais c’est faux. Selon l’USGS, toutes les études réalisées à ce jour sur les émissions volcaniques de CO2 indiquent que les volcans subaériens et sous-marins de la planète libèrent moins de 1 % du dioxyde de carbone actuellement rejeté par les activités humaines. Le dégazage volcanique global a été estimé entre 0,13 gigatonne et 0,44 gigatonne par an.

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Following the release of my post about the 1783 Laki eruption, two followers of my blog asked me how far a volcanic eruption can affect the weather or even the climate.

When a volcano erupts, the massive plumes of ash and gases sent high into the atmosphere can cause global temperature changes and, in the long term, affect weather for months after an eruption. This could be seen recently with the effects of the Hunga Tong-Hunga Ha’apai volcano in the Tonga archipelago. I have described the impacts of this eruption in several posts on this blog.

The most significant way a volcanic eruption can affect the weather is by cooling the temperature locally and worldwide with the giant clouds of sulfur dioxide sent into the stratosphere.This phenomenon was observed after the 1991 eruption of Mt Pinatubo in the Philippines which lowered the world temperature by a few tenths of degrees (0.72°C) for several months.The Pinatubo cloud was the largest SO2cloud ever observed in the stratosphere since the beginning of such observations by satellites in 1978. It caused what was probably the largest aerosol disturbance of the stratosphere in the 20th century, though probably smaller than the disturbances from eruptions of Krakatau in 1883 and Tambora in 1815.

As I put it a few days ago, the 1783-1784 Laki fissure eruption in Iceland released a huge amount more sulfur dioxide than Pinatubo (approximately 120-million tons vs. 20). Although the two eruptions were significantly different in length and style, the added atmospheric SO2 caused regional cooling of Europe and North America by similar amounts for similar periods of time.

The U.S. Geological Survey says another major Yellowstone eruption would probably alter global weather patterns and impact agricultural production for many years.

The eruption of the Tambora (Indonesia) in 1815 was the most powerful eruption recorded in history. The volcanic cloud emitted during the event lowered global temperatures by 1.6°C, and Europe and North America experienced cooler temperatures throughout the summer of 1816.

It is well known that massive volcanic eruption clouds, or pyrocumulus clouds with a lot of ash particles, can produce lightning and wind vortices. Similar to a thunderstorm with ice particles, volcanic ones collide with one another at high speeds. These collisions can cause the separation of charges in volcanic clouds, creating lightning.

Moreover, during an eruption, the plumes can also produce weather events that look like tornadoes, but are not true tornadoes. The air inside the eruption plume is so hot and buoyant that as it rises, it draws more air from underneath. As the wind blows the plume away, more air gets pulled in from the side, creating a vortex.

It should be noted that the dust and sulfur dioxide from a major eruption can also create vibrant sunsets and sunrises as the particles scatter light at different wavelengths. Such events inspired famous painters like Ashcroft and Turner who painted vivid sunsets caused by the April 1815 eruption of Tambora.

As far as the current global warming is concerned, volcanoes are sometimes held responsible for contributing to it, which is totally wrong. According to USGS, all studies to date about global volcanicCO2 emissions indicate that today’s subaerial and submarine volcanoes release less than one percent of the carbon dioxide released currently by human activities. The global volcanic degassing has been estimated between 0.13 gigaton and 0.44 gigaton per year.

Sacrés réseaux sociaux ! // Bloody social networks !

Les réseaux sociaux son terribles et ils ont le don de raconter tout et n’importe quoi. Beaucoup d’articles nous apprennent qu’une éruption serait « imminente » en Islande alors que personne ne sait si la lave percera la surface. Il y a effectivement les signes avant-coureurs d’une éruption (sismicité et déformation du sol) qui ont entraîné, par précaution, l’évacuation de Grindavik, mais la prévision éruptive s’arrête là. On ne sait pas ce que nous réserve la Nature pour les prochains jours. C’est elle, et pas les réseaux sociaux, qui commande l’actualité volcanique !

A côté de cela, la situation en Islande est une aubaine pour certains climato-sceptiques qui s’enfoncent dans la brèche pour affirmer que les volcans sont de plus grands pollueurs que les hommes et que les quantités de CO2 qu’ils libèrent sont bien supérieures aux émissions anthropiques.

Une telle affirmation est totalement fausse ! Si éruption il y a en Islande, elle n’émettra pas «plus de dioxyde de carbone que l’ensemble des émissions mondiales pendant plusieurs années, » comme on a pu le lire sur le réseau X. Un volcan n’émet pas « en deux semaines plus de Co2 que l’homme en un siècle, » comme on a pu le lire sur ce même réseau.

La vérité réside dans une étude américaine récente, publiée dans les Actes (Proceedings) de l’Académie nationale des Sciences. Elle explique que l’activité humaine émet chaque année environ 100 fois plus de CO2 que l’ensemble des volcans de la planète. En effet, les volcans rejettent chaque année autour de 280 à 360 millions de tonnes de CO2, ce qui est bien en-deça des émissions liées à l’activité humaine qui sont estimées, rien que pour l’année 2022, à plus de 40 milliards de tonnes.

Il faut tout de même noter que lors des éruptions majeures, les volcans peuvent avoir un impact sur le climat. Les aérosols émis en très grandes quantités peuvent faire chuter la température globales de quelques dixièmes de degré pendant des périodes relativement courtes. Là encore, cet effet sur la température globale n’a rien à voir avec l’impact des activités humaines qui contribue largement au réchauffement climatique que nous connaissons aujourd’hui. C’est d’ailleurs ce que confirment les rapports du GIEC qui estiment que les causes naturelles, comme l’activité volcanique, ont très peu contribué au réchauffement climatique : moins de 0,1°C depuis plus de cent ans, alors que le réchauffement d’origine anthropique entraîne une hausse des températures de 0,2 °C par décennie.

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Social networks are terrible and they have the gift of talking about anything and everything. Many posts tell us that an eruption is “imminent” in Iceland while no one knows if lava will break through the surface. It’s true there are warning signs of an eruption (seismicity and ground deformation) which led, as a precaution, to the evacuation of Grindavik, but eruptive prediction does not go any further. We don’t know what Nature has in store for us in the coming days. It is Nature, and not social networks, that controls the news about volcanoes!
The situation in Iceland is also a godsend for certain climate skeptics who are asserting that volcanoes are greater polluters than humans and that the quantities of CO2 they release are much greater. to anthropogenic emissions.
Such a statement is completely false! If an eruption occurs in Iceland, it will not emit « more carbon dioxide than the total global emissions for several years, » as we can read on the X network. A volcano does not emit « in two weeks more CO2 than man in a century,” as we can read on this same network.
The truth lies in a recent American study, published in the Proceedings of the National Academy of Sciences. It explains that human activity emits around 100 times more CO2 each year than all the planet’s volcanoes. In fact, volcanoes release around 280 to 360 million tonnes of CO2 each year, which is well below the emissions linked to human activity which are estimated, for the year 2022 alone, at more than 40 billion tonnes.
ItHowever, it should be noted that during major eruptions, volcanoes can have an impact on the climate. Aerosols emitted in very large quantities can cause global temperatures to drop by a few tenths of a degree for relatively short periods. Here again, this effect on global temperature has nothing to do with the impact of human activities which largely contribute to the global warming that we experience today. This is also confirmed by the IPCC reports which estimate that natural causes, such as volcanic activity, have contributed very little to global warming: less than 0.1°C for more than a hundred years, while anthropogenic warming causes temperatures to rise by 0.2°C per decade.

En dépit des énormes quantités de gaz qu’ils libèrent, surtout lors des éruptions, les volcans émettent moins de CO2 que les activités humaines (Photo: C. Grandpey)

Kilauea (Hawaii) : la vie dans les zones à haut risque // Life in high risk areas

Bien qu’il s’agisse d’un volcan de point chaud avec une activité majoritairement effusive, le Kilauea n’est pas sans risques pour les habitants de Big Island. Les souvenirs de l’éruption destructrice du district de Puna dans la Lower East Rift Zone en 2018 sont encore bien présents dans les mémoires. La reconstruction continue cinq ans après que les coulées de lave ont recouvert et détruit plusieurs localités, dont Kapoho, Lanipuna Gardens, la plupart des propriétés des Leilani Estates et des parties de Pohoiki.
Depuis 2018, le Kilauea est à nouveau entré en éruption à 5 reprises, dont celle qui vient de se terminer. Toutes ces éruptions ont eu lieu à l’intérieur de la caldeira sommitale, sans menacer les personnes et les biens.
Les éruptions de la zone de Rift Est (East Rift Zone) peuvent se produire fréquemment. Depuis 1950, il y a eu des éruptions de longue durée sur le Mauna Ulu de 1969 à 1971 et de 1972 à 1974, et sur le Pu’uO’o de 1983 à 2018. L’éruption du Pu’u’O’o a été divisée en 61 épisodes d’activité ; elle a détruit 215 structures et recouvert près de 15 kilomètres de routes avec une lave dont l’épaisseur atteignait parfois 34 mètres. Elle s’est terminée juste avant le début de l’éruption de 2018. Cette éruption a également détruit Kalapana en 1990 : elle a représenté la plus longue et la plus importante émission de lave sur la zone de rift Est du Kilauea depuis plus de 500 ans.
Des éruptions de plus courte durée se sont produites 12 fois dans l’East Rift Zone entre 1955 et 1980. L’éruption de 1960 a détruit une ancienne communauté à Kapoho. Une coulée de lave a également menacé Pahoa en 2014-2015.
La zone de rift sud-ouest du volcan, moins peuplée que la zone de rift est, n’a pas été aussi active au cours des deux derniers siècles, mais des éruptions peuvent s’y produire. Les plus récentes dans cette zone ont été brèves. Un événement survenu en 1974 a duré moins d’une journée et une éruption en 1971 n’a duré que cinq jours. Cependant, des événements plus longs sont possibles, comme l’éruption du Mauna Iki qui a duré près d’un an, de 1919 à 1920.
Bien que l’événement de 2018 représente le plus grand effondrement sommital et la plus volumineuse éruption dans la Lower East Rift Zone au cours des 200 dernières années, cette éruption correspond à un comportement déjà observé sur le Kilauea. Par contre, un tel impact dans cette zone n’avait jamais été observé. Cela est dû au rapide développement urbain dans cette partie de la Grande Île. En effet, avec le nombre croissant de personnes qui y vivent et y travaillent, il est devenu de plus plus difficile de gérer le risque d’inévitables éruptions.
Si les méthodes de construction peuvent être mieux adaptées pour réduire les dégâts causés par des catastrophes naturelles telles que les ouragans et les séismes, elles ne permettent pas de lutter contre les coulées de lave. Il n’existe aucun code de construction qui puisse empêcher une maison d’être recouverte par la lave. La seule solution consiste à réduire le nombre de bâtiments et autres infrastructures dans ces zones à haut risque, tout en veillant à ce que la population soit bien informée et préparée aux catastrophes potentielles.

Les autorités hawaiiennes essayent de mettre en pratique un programme de rachat volontaire de logements et de propriétés touchées par l’éruption de 2018. Cela permet d’éviter le retour des habitants dans ces zones à haut risque. L’objectif principal est d’empêcher que ces propriétés inoccupées soient occupées par de nouvelles maisons ou des entreprises qui pourraient être exposées à de futures éruptions. Cependant, il n’est pas facile de convaincre les gens d’abandonner leurs biens et de reprendre une nouvelle vie dans un endroit plus sûr, alors qu’ils vivent depuis plus de 50 ans dans les deux zones les plus exposées au risque éruptif.
Des solutions ont été proposées, telles que l’installation de maisons modulaires qui peuvent être déplacées rapidement hors de la zone sinistrée. On a aussi testé d’autres matériaux de construction, tels que l’eucalyptus, dont l’île dispose facilement. Cela implique toutefois une modification des codes du bâtiment pour s’adapter à de telles constructions et à d’autres idées.
La Protection Civile du comté d’Hawaii met l’accent sur la préparation aux catastrophes naturelles et en particulier aux éruptions. Le comté est en train d’établir des plans de communication pouvant être utilisés lors d’une prochaine catastrophe. Il a développé des modèles de communication pour les situations les plus critiques. Des messages seront diffusés dans un délai minimal sur la messagerie des téléphones portables, la radio et la télévision, en relation avec le système de sirènes d’alerte. Cela permettra d’alerter la population pour toutes les situations d’urgence telles que les éruptions et les incendies de végétation en tout point de l’île.
Source : Big Island Now.

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Although it is a hotspot volcano with predominantly effusive activity, Kilauea is not without risks for Big Island residents. Memories of the destructive 2018 Lower East Rift Zone eruption in Puna are still fresh. Recovery is still ongoing five years after the lava flows wiped out several communities, including Kapoho, Lanipuna Gardens, most of Leilani Estates and parts of Pohoiki.

Just since 2018, there have been five more eruptions of Kilauea. They have all been confined to the summit caldera and posed no threat to life or property

However, East Rift Zone eruptions can occur frequently. Since 1950, there were long-lived eruptions at Maunaulu from 1969-71 and 1972-74 and Pu‘u‘ō’ō from 1983 to 2018. The eruption at Pu‘u‘ō’ō, which was divided into 61 episodes of activity, destroyed 215 structures and buried nearly 15 kilometers of highway with lava as thick as 34 meters. It ended just before the 2018 eruption began. That eruption also destroyed Kalapana in 1990 and was the longest and most voluminous known outpouring of lava from Kilauea’s East Rift Zone in more than 500 years

Shorter-lived eruptions occurred on the East Rift Zone 12 times between 1955 and 1980. The 1960 eruption destroyed a previous community at Kapoho. There also was a lava flow in 2014-15 that threatened Pahoa.

The volcano’s Southwest Rift Zone, which is less populated than the East Rift Zone, has not been as active during the past two centuries, but eruptions can still happen there. The most recent eruptions in this area were brief. An event in 1974 lasted for less than a day and an eruption in 1971 lasted for just five days. However, longer-lived vents are possible. The Maunaiki eruption lasted almost a year from 1919-20.

While the 2018 event represented the largest summit collapse and Lower East Rift Zone eruption in the past 200 years, it also fits a pattern of Kilauea’s past behaviour. What was unprecedented was the impact, which was due to the development growth in that part of the Big Island. Indeed, with more people now living, working and playing there, it has become more difficult to mitigate the high risk of inevitable future eruptions.

While structural engineering and construction methods can be adapted to reduce damage from other natural disasters such as hurricanes and earthquakes, they do not help with lava flows. There is no building code that will save a house from being inundated by lava. The only solution is to reduce buildings and infrastructure in those high-risk zones while ensuring residents are well-informed and prepared for potential disasters. The county continues to advocate for its voluntary housing buyout program which is dedicated to acquiring properties affected by the 2018 eruption to minimize the return of residents to those high-risk areas. The primary objective is to keep those properties unoccupied by new homes or businesses that could be vulnerable to future eruptions. However, it’s noteasy to ask all people to abandon their properties and pick up their entire lives to move somewhere safer, when they have lived in neighborhoods in lava zones 1 and 2, the two highest areas at risk of eruption, for more than 50 years.

Suggestions have been made such as building more modular homes that could be moved out of the area of a disaster and testing other nontraditional materials for construction, such as eucalyptus, which the island has a readily available supply. That would include taking a look at the county’s building codes and how they could be changed to accommodate such construction and other ideas.

The Hawai‘i County Civil Defense Agency emphasizes disaster preparedness related to eruptions.The County is establishing comprehensive communication plans for the next disaster.

It has developed templates for the most critical hazards so messages can be dispersed with minimal delay and is using the Public Alert Warning System to support messaging to cellphones, radio and TV in combination with the outdoor alert siren system to alert people about emergencies of all types, including natural disasters such as eruptions and wildfires anywhere on the island.

Source : Big Island Now.

L’éruption de 2018 a été particulièrement dévastatrice (Crédit photo: HVO)

Surveillance acoustique des volcans // Acoustic monitoring of volcanoes

Aux États-Unis et ailleurs dans le monde, l’activité volcanique peut prendre différentes formes, depuis les éruptions fissurales basaltiques relativement tranquilles à Hawaï jusqu’aux éruptions explosives très violentes du Mont St. Helens. Les scientifiques en poste dans les observatoires volcanologiques essayent en permanence de comprendre de tels événements et leurs implications en matière de dangers et donc de sécurité.
Les observatoires volcanologiques utilisent souvent des instruments de surveillance continue à distance comme les sismomètres et les microphones acoustiques pour détecter les événements sismiques et les explosions. Ces capteurs sont très utiles car ils peuvent assurer une surveillance permanente et les scientifiques peuvent appliquer des capacités de détection à distance pour surveiller l’activité.
Des chercheurs de plusieurs observatoires volcanologiques gérés par l’USGS se sont joints à d’autres scientifiques de différents pays pour observer et analyser deux types d’activité éruptive sur le Stromboli (Sicile/Italie).
Les scientifiques souhaitaient découvrir les différences entre les éruptions explosives discrètes et les événements plus violents, ou épisodes éruptifs ‘soutenus’. Les deux types d’éruptions ont des conséquences différentes en matière de danger et de sécurité des populations à Stromboli. L’étude du comportement du volcan permet une meilleure compréhension de ces événements, et l’application à des types similaires d’activité volcanique ailleurs dans le monde.
Les éruptions explosives se caractérisent par leur soudaineté et ont tendance à répandre de l’énergie de manière uniforme dans toutes les directions. Ces éruptions peuvent également projeter des matériaux dans toutes les directions. Sur le Stromboli, les épisodes éruptifs ‘soutenus’ ont des durées plus longues et produisent un panache de cendres et de matériaux qui jaillit loin de la bouche éruptive. Le processus est semblable à la dynamique des moteurs à réaction et de tels phénomènes volcaniques peuvent propulser les cendres à des hauteurs dépassant l’altitude du trafic aérien.
S’agissant de la surveillance volcanique, il est utile de comprendre les types de signatures produits par ces événements et comment ils sont enregistrés par les réseaux de surveillance conventionnels. En fait, ces réseaux ne sont pas vraiment performants car les capteurs sismiques et acoustiques sont presque toujours placés à la surface du sol et ne sont pas parfaits pour capter l’énergie des éruptions dans l’atmosphère.
L’équipe italienne de chercheurs a tenté d’améliorer la compréhension de la dynamique des éruptions en plaçant un capteur acoustique en hauteur, sur un drone au-dessus du Stromboli, pour capturer à la fois les explosions et les épisodes éruptifs ‘soutenus’. Les travaux ont révélé les principales caractéristiques qui permettent de distinguer facilement les deux types d’événements grâce à un capteur stationné brièvement au-dessus du volcan.
Cette expérience particulière réalisée en Italie présente un intérêt pour des éruptions ponctuelles mais ne peut être utilisée pour la surveillance des éruptions sur le long terme. Cependant, elle montre la capacité de capturer ces données, et elle identifie les contraintes qui entourent la conception de meilleurs réseaux au sol pour surveiller une grande variété de types d’éruption. Ce travail propose des méthodes pour améliorer la surveillance et la détection des éruptions volcaniques sur les volcans aux Etats Unis et ailleurs dans le monde.
L’Observatoire des volcans d’Hawaii (HVO) utilise actuellement les drones pour mesurer les gaz volcaniques et mener des relevés d’imagerie aérienne afin de générer des modèles tridimensionnels.
Source : USGS/HVO.

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In the U.S. And elsewhere in the world, volcanic eruptive activity may take many forms, from basaltic fissures eruptions in Hawai‘i to explosive eruptions like those of Mount St. Helens. Volcano observatory scientists permanently try to understand such events and their implications for hazards.

Volcano observatories often use continuous remote monitoring instruments like seismometers and acoustic microphones to detect earthquakes and explosions. These types of sensors are ideal because they can monitor constantly, and scientists can apply remote detection capabilities to monitor activity.

USGS volcano observatory researchers joined international volcano scientists to examine two types of eruptive activity at Stromboli (Sicily / Italy).

The scientists were interested in discovering differences between discrete explosive eruptions compared to sustained eruptions (also called jet eruptions). The two eruption types have different implications for hazardous conditions at Stromboli. The motivation of the study is a better understanding of these events, at Stromboli, that can be applied to similar types of volcanic activity occurring around the globe.

Explosive eruptions are characterized by their impulsive onset and tend to radiate energy equally in all directions. These types of eruptions may throw rocks in all directions. At Stromboli, sustained jets have longer durations and produce a directed plume of ash and rocks away from the vent. The events are analogous to jet engine dynamics and such volcanic jetting can push ash to heights beyond international airline traffic altitudes.

From a volcano monitoring perspective, it is useful to understand the types of signatures that these events produce and how they are recorded on standard monitoring networks. However, networks are hindered because seismic and acoustic sensors are almost always placed on the ground surface and are not ideal for the capture of eruption energetics into the atmosphere.

The research team working in Italy attempted to improve the understanding of eruption dynamics by placing an acoustic sensor on a drone above Stromboli to capture both explosions and jet eruptions. The work revealed key features of the two event types that allow them to be easily distinguished by a sensor briefly suspended above the volcano.

This particular experiment in Italy is impractical from the perspective of long-term eruption monitoring. However, it demonstrates the ability to capture these data and identifies constraints on how to design better ground networks to monitor the wide variety of eruption types. This work introduces methods for improved monitoring and detection of volcanic eruptions at United States and international volcanoes.

The Hawaiian Volcano Observatory currently uses UAS techniques to measure volcanic gas and conduct aerial imagery surveys to generate three-dimensional models.

Source : USGS / HVO.

Eruption ‘soutenue’ du Stromboli, avec puissant  jet de matériaux (Photo: C. Grandpey)

Etude d’une éruption ‘soutenue’ sur le Stromboli. L’image de gauche montre l’événement. L’image du centre montre l’orientation du capteur par rapport à la direction de l’éruption et une image rapprochée du drone en vol stationnaire. L’image de droite montre l’expérience sur le terrain, avec le capteur attaché sous le drone. (Crédit photo : David Fee)