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Etude approfondie du Mont St Helens (Etats Unis) // In-depth study of Mount St Helens (United States)

drapeau francaisDans une note intitulée « Des explosifs autour du Mont St Helens! »(31 mai 2014), j’indiquais que cet été, en utilisant des techniques développées par l’industrie pétrolière, des chercheurs de plusieurs universités américaines vont faire sauter des charges explosives enfouies à 25 mètres de profondeur dans une vingtaine de puits forés autour du volcan. Ils enregistreront alors l’énergie sismique des explosions sur des milliers de sismomètres portables. L’objectif est de « mieux comprendre comment le magma se fraye un chemin jusqu’au cratère du Mont St. Helens à partir de la zone où les plaques tectoniques Juan de Fuca et nord-américaine entrent en collision et où se forme le magma, à quelque 100 kilomètres sous la surface de la Terre.

Tandis que le magma se fraye un chemin vers la surface, il est possible qu’il s’accumule dans une grande chambre à quelques kilomètres de profondeur. Le trajet entre la source et cette chambre magmatique est presque totalement inconnu et sera sujet principal de l’étude. Le projet, financé par la National Science Foundation, devrait se terminer à l’été 2016. Les scientifiques espèrent que leurs recherches permettront de mieux comprendre les éruptions et donc conduire à une meilleure prévention.
Le projet « Imaging Magma Under St. Helens » comporte trois volets distincts: une étude sismique des sources actives (sources contrôlées), une étude sismique des sources passives (sources naturelles) et une étude magnétotellurique utilisant les fluctuations du champ électromagnétique de la Terre pour produire des images des structures qui se cachent sous la surface.
Les chercheurs commenceront par étudier les sources passives et l’aspect magnétotellurique, tandis que l’étude des sources actives (mesure des ondes sismiques générées par des explosions souterraines) sera effectuée plus tard.
L’étude des sources passives consiste à enterrer des sismomètres sur 70 sites différents à travers une zone de 100 kilomètres de côté centrée sur le Mont St. Helens. Les sismomètres enregistreront les données à partir d’une variété d’événements sismiques, qu’il soit locaux ou éloignés. Les signatures sismiques permettront d’obtenir plus de détails sur les structures géologiques sous le St. Helens.
L’étude magnétotellurique se fera sur 150 sites répartis sur une zone de 200 km du nord au sud et de 180 km d’est en ouest incluant le Mont Rainier et le Mont Adams. La plupart des sites ne seront utilisées qu’une seule journée, avec des instruments enregistrant les signaux électriques et magnétiques destinés à produire des images des structures du sous-sol.

Source : Science Daily.

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drapeau anglaisIn a note entitled « Explosives around Mount St Helens ! » (May 31st 2014), I explained that this summer, using techniques developed by the oil industry, researchers from several U.S. universities are preparing to set off explosive charges buried in two dozen 25-metre-deep wells drilled around the mountain. They’ll record the seismic energy of the explosions on thousands of portable seismometers. The goal is “to see with greater clarity the details of how magma makes its way to Mount St. Helens’ crater from the area where the Juan de Fuca and North American tectonic plates collide and the magma is created, some 100 kilometres beneath the surface”. As magma works its way toward the surface, it is possible that it gathers in a large chamber a few kilometres beneath the surface. The path from great depth to this chamber is almost completely unknown and is a main subject of the study. The project, funded by the National Science Foundation, is expected to conclude in the summer of 2016.

Scientists hope the research will produce data that will lead to better understanding of eruptions, which in turn could lead to greater public safety.

The Imaging Magma Under St. Helens project involves three distinct components: active-source seismic monitoring, passive-source seismic monitoring and magnetotelluric monitoring, using fluctuations in Earth’s electromagnetic field to produce images of structures beneath the surface.

The researchers are beginning passive-source and magnetotelluric monitoring, while active-source monitoring (measuring seismic waves generated by underground detonations) will be conducted later.

Passive-source monitoring involves burying seismometers at 70 different sites throughout a 100-by-100-kilometre area centered on Mount St. Helens. The seismometers will record data from a variety of seismic events, whether local or distant. Patterns in the earthquake signatures will reveal in greater detail the geological structures beneath St. Helens.

Magnetotelluric monitoring will be done at 150 sites spread over an area running 200 km north to south and 180 km east to west, which includes both Mount Rainier and Mount Adams. Most of the sites will only be used for a day, with instruments recording electric and magnetic field signals that will produce images of subsurface structures.

Source : Science Daily.

St-Helens-blog

(Photo:  C.  Grandpey)

Lusi (Indonésie): Le séisme de Yogjakarta responsable de la catastrophe?

Tout le monde s’en souvient : Le 27 mai 2006, un séisme de M 6,3 a secoué l’île de Java. L’épicentre était situé à 25 km au sud-ouest deYogyakarta, à une profondeur de 12 km. Le séisme a tué et blessé des gens, détruit des bâtiments et des maisons. 47 heures plus tard, à environ 250 km de l’hypocentre du tremblement de terre, un volcan de boue sortait brusquement du sol. Il faut baptisé « Lusi », abréviation de «Lumpur Sidoarjo ». La boue a jailli à proximité d’un forage pétrolier, avec un jet atteignant 50 mètres de hauteur, ce qui a provoqué des inondations catastrophiques dans la région. Les scientifiques pensent que le volcan de boue restera actif pendant de nombreuses années encore.

Une question fut posée suite à cet événement : L’éruption de boue avait-elle été déclenchée par un événements naturel (le séisme ?) ou était elle le résultat d’une erreur humaine lors du forage du puits d’exploration à proximité? Au final, les différentes études ont tenu l’entreprise Lapindo pour responsable et cette dernière a dû mettre la main à la poche pour dédommager (même si les sommes consenties sont très insuffisantes) les victimes du volcan de boue.

 

Aujourd’hui, des géophysiciens de l’Université de Bonn (Allemagne) et de l’ETH Zürich (Suisse) ont de nouveau étudié la situation et en particulier la propagation des ondes sismiques par le biais d’expériences numériques. En utilisant des simulations informatiques qui prennent en compte les caractéristiques géologiques du sous-sol de Lusi, l’équipe scientifique a conclu que le séisme était le déclencheur de l’éruption de boue, en dépit de la longue distance.

L’explication donnée est la suivante : La couche de boue solide en surpression a été piégée entre des couches possédant des propriétés acoustiques différentes. Ce système a été secoué par le séisme et ses répliques comme une bouteille de champagne. La clé de l’énigme réside dans la réflexion provoquée par la géologie en forme de dôme sous Lusi qui a concentré les ondes sismiques comme l’écho à l’intérieur d’une grotte. Les simulations montrent que la structure en forme de dôme, avec des propriétés différentes, a concentré l’énergie sismique dans la couche de boue qui a très bien pu être liquéfiée et ensuite injectée dans les fractures à proximité.
Selon les chercheurs, les études antérieures auraient sous-estimé l’énergie des ondes sismiques car les mouvements du sol n’ont été examinés qu’en surface. Toutefois, les géophysiciens de l’Université de Bonn pensent que ces mouvements étaient beaucoup moins intenses qu’en profondeur. La structure en forme de dôme a « maintenu » les ondes sismiques en profondeur et amorti celles qui atteignaient la surface.

 

Les scientifiques de Bonn et Zürich pensent que leur étude suffit pour démontrer que les séismes peuvent déclencher des processus sur de longues distances et  qu’elle peut s’appliquer à d’autres systèmes hydrothermaux et volcaniques.

 

A titre tout à fait personnel, je pense que le travail des scientifiques allemands et suisses appelle plusieurs remarques. Tout d’abord, l’étude a été effectuée 7 ans après la catastrophe, alors que le débit de la boue et sa surpression, même s’ils sont encore importants, ont beaucoup diminué par rapport à la phase initiale.

De plus, l’étude s’appuie sur des simulations informatiques qui sont fort utiles pour expliquer le déroulement d’un événement (les coulées pyroclastiques par exemple) mais doivent être utilisées avec la plus grande prudence pour interpréter des phénomènes  naturels qui  n’appartiennent pas au domaine des sciences exactes.

Enfin, j’ai du mal à admettre qu’un séisme (M 6,3 est certes intense mais pas exceptionnel) dont l’épicentre se situe à 250 km puisse provoquer le déclenchement d’un flot de boue.

De toute façon, cette étude ne changera pas grand-chose à la situation sur le terrain. La boue continue à s’écouler et l’argent distribué ne permettra jamais de compenser les dégâts subis par la population.

Source : Science Daily.

Lusi-blog

(Avec l’aimable autorisation de la NASA)