Le flanc sud du Kilauea (suite) // Kilauea Volcano’s south flank (continued)

Dans une note publiée le 4 septembre 2018, j’expliquais que la partie visible du Kilauea ne représente qu’une petite partie de l’édifice volcanique. Une grande partie du volcan se trouve sous la mer.
Au fur et à mesure que le volcan se développe au rythme de son activité, la partie sous-marine du flanc sud glisse lentement vers le sud. Ce déplacement est ponctué de séismes qui durent quelques secondes – comme celui de magnitude M 6,9 enregistré le 4 mai 2018 – et de glissements de terrain qui s’étalent sur plusieurs jours ou semaines.

Bien que la partie sous-marine du flanc sud du Kilauea soit une partie importante du volcan, son mouvement est beaucoup plus difficile à contrôler que la partie qui se trouve au-dessus du niveau de la mer. Bien que l’on soit en mesure d’enregistrer des séismes se produisant sous le flanc sud, seuls les plus significatifs et les plus proches du littoral sont bien captés par le réseau sismique.
Pour mieux comprendre ce qui se passe à l’intérieur du flanc sud du Kilauea et déterminer son impact sur l’éruption, un groupe de scientifiques a déployé au mois de juillet 2018 12 sismomètres sur le plancher océanique du flanc sud du Kilauea. Les sismomètres ont été positionnés sur tout le flanc sud pour que les séismes en bordure de ce versant puissent être enregistrés eux aussi, afin de voir si le champ de contrainte au large s’est modifié. Ils ont également été positionnés sur la zone de répliques du séisme de M 6.9 pour mieux comprendre cet événement, et près de l’entrée en mer de l’éruption dans la Lower East Rift Zone pour étudier la progression de la lave et sa pénétration dans l’eau.

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Dans un nouvel article, l’Observatoire des volcans d’Hawaiis (HVO) nous donne plus de détails sur les dernières observations du flanc sud du Kilauea.

Le mouvement du flanc sud qui a accompagné le séisme de M 6.9 en 2018 a été causé par des mouvements du sol sous la surface de l’océan, à des profondeurs de 6 à 9 kilomètres, à l’interface entre le volcan et le plancher océanique. Cette interface est connue sous le nom de « faille de détachement. »

Pendant l’éruption de Pu’uO’o-Kupaianaha de 1983 à 2018 et avant le séisme M6.9 de 2018, la vitesse moyenne de déplacement du flanc sud du Kilauea était d’environ 7,5 cm par an. Le flanc peut se déplacer plus vite ou plus lentement, selon la période et le type d’activité sur le volcan. Cette vitesse peut varier, mais elle reste souvent stable pendant les éruptions de longue durée, avec des changements à court terme lors d’intrusions magmatiques majeures dans le rift et de séismes lents.

Depuis la fin de l’activité éruptive en 2018, on a observé au cours des derniers 36 mois une dizaine de centimètres d’ajustements le long du flanc sud du Kilauea. Ce réajustement était à prévoir et il n’y a pas de quoi s’inquiéter.

Le déplacement du flanc sud du Kilauea qui a suivi le séisme de M6.9 du 4 mai 2018 a été causé par l’intrusion magmatique dans l’East Rift Zone du volcan car le magma a exercé une pression sur le flanc sud. Le volcan s’est réajusté après ces deux événements.

Suite au séisme et à l’éruption observés en 2018, l’East Rift Zone du Kilauea a montré une inflation correspondant à l’apport de magma dans la chambre superficielle du volcan.

Au début de l’éruption sommitale en décembre 2020, la partie supérieure de l’East Rift Zone a commencé à montrer des signes de contraction. Les stations GPS situées le long des parties supérieure et médiane de la zone de rift ont commencé à se déplacer vers le nord, ce qui est rare sur une échelle de temps aussi courte.

La réaction du flanc sud du Kilauea aux variations de pression magmatique a été étudiée au cours des  éruptions et intrusions précédentes. Par exemple, l’intrusion de la «Fête des Pères» en 2007 a également conduit à une légère contraction de la zone de rift suite à l’intrusion magmatique et à l’éruption qui a suivi.

Il est courant de voir des déplacements de failles significatifs après de puissants séismes. Le flanc sud du Kilauea a été le site de cinq séismes de magnitude M 4,0 ou plus au cours de l’année écoulée. Le séisme M 4.1 du 1er février 2021, sous le flanc sud, est l’un des cinq et il a été ressenti sur la Grande Ile d’Hawaï. Ces séismes sont provoqués par le déplacement brusque de la faille de détachement vers le sud-est au-dessus de la croûte océanique.

Source : USGS/ HVO.

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In a post released on September 4th, 2018, I explained that the visible part of Kilauea makes up only a small portion of the total volcano. Much of the volcano lies beneath the sea.

As the volcano grows, this underwater region of the south flank creeps slowly to the south, moving in fits and starts with earthquakes that last seconds (such as the May 4th M 6.9 event) and in slow slip events, which last for days or weeks.

Although Kilauea’s submarine south flank is a major part of the volcano, its motion is much harder to monitor than the part above sea level. While we can record earthquakes occurring beneath the flank, only the largest, and those closest to shore, are well-captured by the seismic network.

To better understand what is going on within Kilauea’s south flank and help determine how it has been affected by the eruption, a group of scientists deployed 12 ocean bottom seismometers in July 2018 on the submarine Kilauea south flank. Seismometers were positioned over the whole south flank so earthquakes associated with the edges of the flank could be recorded to see if the offshore stress field has changed. They also were positioned on the M6.9 aftershock zone to try to better understand that earthquake, and near the LERZ eruption ocean entry to study how lava enters the water and progresses downslope.

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In a new article, the Hawaiian Volcanoes Observatory (HVO) gives us more details about the latest observations of Kilauea’s south flank.

The south flank motion resulting from the M6.9 quake in 2018 was caused by motion deep below the surface, at depths of 6 to 9 kilometres, at the interface between Kilauea Volcano and the ocean floor. This interface is known as a décollement or detachment fault…

During the 1983–2018 Pu’uO’o-Kupaianaha eruption, and prior to the 2018 M6.9 earthquake, the average rate of motion on Kīlauea’s south flank was around 7.5 cm per year. The flank can move faster or slower, depending on the time period and type of activity on the volcano. Rates can be variable but often remain near-constant during long-duration eruptions, with short-term changes during major rift intrusions and slow-slip earthquakes.

Since the activity in 2018, there has been roughly 10 centimetres of adjustments along Kilauea’s south flank surface in the last two and a half years. This amount is to be expected and is nothing to be alarmed about.

The motion following the 2018 M6.9 earthquake and eruptive activity was caused by the magmatic intrusion in Kilauea’s East Rift Zone exerting pressure on the south flank. The volcano adjusts after the combined effects of both the intrusion along the East Rift Zone and the large earthquake.

Following the M6.9 earthquake and 2018 eruption, Kilauea’s East Rift Zone had been showing inflation consistent with magma supply to the volcano’s shallow magma storage system. However, at the start of Kilauea’s ongoing summit eruption in December 2020, the upper portion of the East Rift Zone started to show signs of contraction. GPS stations along the upper and middle parts of the rift zone started to move northward, which is a rare occurrence on such a short timescale.

Kilauea’s south flank’s response to changing magma pressure has been studied extensively through many previous eruptions and intrusions. For example, the 2007 middle East Rift Zone “Father’s Day” intrusion also led to a slight contraction of the rift zone following the intrusion and subsequent eruption.

It is also common to see elevated rates of motion on faults after large earthquakes. Kilauea’s south flank was the site of five earthquakes of magnitude M 4.0 or greater in the past year. The M 4.1 earthquake on February 1st, 2021, beneath the south flank is one of the five and it was felt across the Island of Hawaii. These earthquakes happen in response to abrupt motion of the detachment fault which moves to the southeast over the oceanic crust.

Source: USGS / HVO

Le schéma illustre le mouvement du flanc sud du Kilauea ainsi que l’emplacement des séismes et de leurs répliques. La faille représentée sur le schéma est la faille de détachement (ou décollement). On peut voir que l’intrusion d’un dyke dans la Lower East Rift Zone en 2018 a exercé une pression sur le flanc sud du volcan (Source : USGS)

L’étude de la faille au pied de l’Etna // The study of the fault at the foot of Mt Etna

Dans une note publiée le 13 novembre 2020, j’expliquais que plusieurs instituts de recherche avaient lancé le projet «Focus» qui suppose l’installation d’un nouveau système de surveillance des failles sous-marines à 2000 mètres de profondeur au large de Catane. Le but de l’opération était.d’étudier l’évolution de la croûte terrestre dans la zone du complexe volcanique de l’Etna.

Le Journal du CNRS donne des détails sur cette mission sous-marine. La compréhension des processus à l’œuvre près de la faille sismique a été possible grâce à la technique de l’interférométrie laser qui n’avait pas encore été employée à ces fins.

La campagne océanographique « FocusX1 » a été menée à bord du navire de recherche Pourquoi Pas ? de la flotte océanographique française. Une technologie à base d’interférométrie laser a été installée au fond  de la mer Méditerranée, à 2 100 mètres de profondeur et à une trentaine de kilomètres de Catane.

La finalité de la mission était de surveiller et surtout mieux comprendre une faille sismique sous-marine, en l’occurrence la faille Alfeo Nord; à une dizaine de kilomètres du flanc est de l’Etna. Cette faille sous-marine mesure 80 km de long au fond de la mer Ionienne.

Par le passé, cette région du sud de l’Italie a déjà été secouée par plusieurs séismes meurtriers comme celui de 1693, d’une magnitude de M 7,5 au sud de Catane qui a déclenché un tsunami et tué 40 000 personnes, ou celui de Messine en 1908 et ses 72 000 victimes.

Le nouveau dispositif va permettre d’en savoir plus sur la faille Alfeo Nord qui constitue la partie nord d’un système de failles actives sur le flanc sud-est de l’Etna. D’une longueur de 150 km, ce système a été cartographié pour la première fois lors de deux campagnes océanographiques en 2013 et 2014 par les scientifiques français et allemands. La faille Alfeo Nord est dite « décrochante » car le bloc à l’est se déplace vers le sud-est, le long de la faille, en coulissant. C’est le même type de faille que la faille nord-anatolienne en Turquie ou que la faille de San Andreas en Californie. Dans la mesure ou la faille Alfeo Nord se situe à moins de 20 km de Catane et son million d’habitants, elle pose potentiellement un risque sismique majeur.

Les failles sismiques de ce type présentent plusieurs comportements possibles. Elles peuvent glisser lentement comme certaines sections de la faille de San Andreas. Elles peuvent aussi avoir de petits mouvements irréguliers, provoquant de faibles séismes. Dans le pire scénario, il peut se produire un blocage pendant une longue, voire très longue, période. Le jouroù les contraintes se relâchent brutalement, il se produit un séisme de grande ampleur. Cela ne semble pas être le cas en Sicile. En 2018, une équipe de scientifiques allemands a constaté un lent effondrement du flanc Est de l’Etna dans la mer Méditerranée, à raison de quatre centimètres d’avril 2016 à juillet 2017.

Le CNRS explique que jusqu’ici l’interférométrie laser servait à assurer le suivi précis de grands ouvrages tels que les ponts, les barrages ou les tunnels. Dans le cas présent, l’utilisation de la technique de réflectométrie laser par effet Brillouin (BOTDR) consiste à «  interroger » la fibre optique en y injectant des impulsions laser. En s’y diffusant, celles-ci donnent une « carte d’identité optique » de la fibre, sensible à la moindre perturbation mécanique ou thermique extérieure.

Ainsi, depuis le port de Catane, un opérateur peut localiser tout mouvement de l’ordre de 50 micromètres à une distance de plusieurs dizaines de kilomètres, avec une marge d’erreur d’un mètre. Cette technologie n’a jamais été appliquée à l’étude des failles sous-marines. D’ici les cinq prochaines années, le dispositif déployé va permettre d’observer la déformation du fond de la mer dans le cadre du projet ERC Focus financé par l’Europe à hauteur de 3,5 millions d’euros.

Deux années ont été nécessaires pour concevoir et rassembler l’ensemble du matériel et des instruments optiques et acoustiques. Le cable a nécessité la mise au point d’une connectique spéciale, adaptée à la pression des grands fonds et aussi à l’observatoire câblé sous-marin déjà existant, le Test Site South (TSS) de l’Institut de physique de Catane (INFN-LNS). Pour calibrer ce dispositif technologique et être capable d’interpréter les signaux laser en termes de déformation du sous-sol sous-marin, huit balises acoustiques Canopus ont aussi été déployées de part et d’autre de la faille. Pour être certains de la fiabilité des signaux reçus, les scientifiques ont aussi prévu des boucles de mesures.

Le déploiement de tout ce matériel au fond de la mer a été réalisé du 6 au 21 octobre 2020. Partie de Toulon (Var), l’équipe a piloté le robot sous-marin Victor 6000 de l’Ifremer, chargé d’enfouir le câble de près d’un centimètre de diamètre, dans 20 cm de profondeur de sédiments, et à l’aide d’une charrue spécialement mise au point (voir image ci-dessous).

La campagne est un succès. Drâce au matériel déposé au fond de la mer Méditerranée, l’observatoire du port de Catane reçoit désormais en temps réel les échos des signaux lumineux circulant dans la fibre. Les techniciens scrutent maintenant le moindre signal susceptible d’indiquer un mouvement de la faille (entre 1 et 2 cm) et son activité.

On espère maintenant pouvoir mener deux nouvelles campagnes océanographiques. 1) « Focus G1 », à l’horizon de l’été 2021, effectuera des levés géodésiques du fond. 2) « Focus X2 », au début de l’année 2022, déploiera un réseau de 25 sismomètres au fond de la Méditerranée. Sont également prévus le carottage de sédiments, de la sismique légère et de la paléosismologie, c’est-à-dire la caractérisation de la sismicité à long terme, ou bien encore l’image de la déformation enregistrée dans les sédiments des fonds marins peu profonds.

Si cette percée technologique au large de la Sicile se confirme dans les prochaines années, on pourrait imaginer mettre à profit les réseaux de câbles de télécommunication mondiaux en un réseau sismologique à l’échelle de la planète.

Source : Journal du CNRS.

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In a post published on November 13th, 2020, I explained that several research institutes had launched the “Focus” project which involves the installation of a new system for monitoring underwater faults at 2000 metres deep off Catania. . The purpose of the operation was to study the evolution of the Earth’s crust in the area of ​​the Mt Etna volcanic complex.

The CNRS Journal gives details of this submarine mission. Understanding the processes at work near the seismic fault was made possible by the technique of laser interferometry which had not yet been used for these purposes. The “FocusX1” oceanographic campaign was carried out aboard the research vessel Pourquoi Pas? of the French oceanographic fleet. A technology based on laser interferometry has been installed at the bottom of the Mediterranean Sea, at a depth of 2,100 metres and about 30 kilometres from Catania.

The purpose of the mission was to monitor and above all better understand an underwater seismic fault, in this case the Alfeo Nord fault; about ten kilometeres from Mt Etna’s eastern flank. This submarine fault is 80 km long at the bottom of the Ionian Sea. In the past, this region of southern Italy was shaken by several deadly earthquakes like the one of 1693, with a magnitude of M 7.5 in the south of Catania, which triggered a tsunami and killed 40,000 people, or that of Messina in 1908 and its 72,000 victims. The new device will shed light on the Alfeo Nord fault, which forms the northern part of an active fault system on the southeast flank of MEtna. With a length of 150 km, this system was mapped for the first time during two oceanographic campaigns in 2013 and 2014 by French and German scientists. The Alfeo Nord fault is said to be « strike-slip » because the block to the east is sliding southeast along the fault. It is the same type of fault as the North Anatolian fault in Turkey or the San Andreas fault in California. As the Alfeo Nord fault is located less than 20 km from Catania and its million inhabitants, it potentially poses a major seismic risk.

Seismic faults of this type present several possible behaviours. They can slide slowly like some sections of the San Andreas Fault. They can also have small irregular movements, causing low intensity earthquakes. In the worst case scenario, a blockage can occur for a long or even a very long time. The day when the constraints are suddenly relaxed, there is a large-scale earthquake. This does not appear to be the case in Sicily. In 2018, a team of German scientists observed a slow collapse of Mt Etna’s eastern flank in the Mediterranean Sea, at a rate of four centimetres from April 2016 to July 2017.

CNRS explains that until now laser interferometry has been used for the precise monitoring of large structures such as bridges, dams or tunnels. In the case of the fault, the use of the Brillouin effect laser reflectometry (BOTDR) technique consists in « interrogating » the optical fiber by injecting laser pulses into it. By diffusing there, they give an « optical identity card » of the fiber, sensitive to the slightest external mechanical or thermal disturbance.

Thus, from the port of Catania, an operator can locate any movement of the order of 50 micrometres at a distance of several tens of kilometres, with a margin of error of one metre. This technology has never been applied to the study of underwater faults. Over the next five years, the device that has been deployed will make it possible to observe the deformation of the seabed as part of the3.5-million euro ERC Focus project funded by Europe.

It took two years to design and assemble all the optical and acoustic equipment and instruments. The cable required the development of a special connection, adapted to the pressure of the deep sea and also to the already existing underwater cable observatory, the Test Site South (TSS) of the Institute of Physics of Catania ( INFN-LNS). To calibrate this technological device and be able to interpret the laser signals in terms of deformation of the seabed, eight Canopus acoustic beacons were also deployed on either side of the fault. To be sure of the reliability of the received signals, the scientists have also planned measurement loops.

The deployment of all this equipment at the bottom of the sea was carried out from October 6th to 21st, 2020. Departing from Toulon (Var), the team piloted Ifremer’s Victor 6000 submarine robot, in charge of burying the cable – nearly one centimetre in diameter – in 20 cm depth of sediment, using a specially developed plow (see image below).

The campaign is a success. Thanks to the material installed at the bottom of the Mediterranean Sea, the observatory at the port of Catania now receives in real time the echoes of the light signals circulating in the fiber. Technicians are now scrutinizing the slightest signal likely to indicate movement of the fault (between 1 and 2 cm) and its activity. Scientists now hope to be able to conduct two new oceanographic cruises. 1) « Focus G1 », by summer 2021, will carry out geodetic surveys of the bottom. 2) « Focus X2 », at the start of 2022, will deploy a network of 25 seismometers at the bottom of the Mediterranean. Also planned are sediment coring, light seismic and paleoseismology, that is to say the characterization of long-term seismicity, or even the image of the deformation recorded in the sediments of the shallow seabed. If this technological breakthrough off the coast of Sicily is confirmed in the coming years, one could imagine harnessing the world’s telecommunication cable networks into a seismological network on a planet scale.

Source: CNRS Journal.

Le câble de six kilomètres de long a été déployé et ensouillé en utilisant une charrue conçue par l’Ifremer et déplacée par le ROV Victor 6000. (Source : IFREMER),

 

 

Californie : Inquiétude autour de la Faille de Garlock // California: Concern over the Garlock Fault

Quand on parle des failles qui cisaillent la Californie, on pense avant tout à celle de San Andreas qui est capable de déclencher un puissant séisme, comme celui qui a détruit San Francisco en 1906 et tué 3000 personnes. Toutefois, la San Andreas Fault n’est pas la seule à menacer la région.

Les scientifiques californiens du Jet Propulsion Laboratory de la NASA ont détecté il y a quelques jours des mouvements de la faille de Garlock. Longue de 250 km, elle s’étire le long de la bordure septentrionale du Mojave Desert, dans le sud de l’Etat. Les données fournies par les sismomètres et les images satellitaires ont révélé un soulèvement du sol visible depuis l’espace.

La faille de Garlock ne s’était pas manifestée depuis 500 ans et son comportement récent  pourrait être annonciateur d’un puissant séisme. Une étude publiée dans la revue Science alerte sur le mouvement de cette grande faille tectonique car elle a bougé de plusieurs centimètres en un an et de deux centimètres depuis le mois de juillet 2019. Ce réveil semble avoir été provoqué par des séismes enregistrés ces derniers mois à proximité de la ville de Ridgecrest. Certains d’entre eux ont atteint la magnitude M 7,1 et on redoute un séisme de M 8.0. On se souvient qu’un événement d’une telle magnitude a secoué la ville de Mexico en 1985 et causé de très graves dégâts.

Les sismologues savent que les mouvements des failles californiennes sont interdépendants. Ainsi, la faille de Garlock croise la faille de San Andreas qui s’étend sur plus de 1.300 km et passe notamment par San Francisco et Los Angeles. Un séisme provoqué par la faille de Garlock aurait des conséquences désastreuses sur l’agriculture, l’extraction pétrolière et les bases militaires de la région.

Les dernières observations concernant la faille de Garlock mettent à mal la théorie selon laquelle des séismes mineurs, en libérant de l’énergie, empêchent un séisme majeur de se produire. Dans le cas de la faille de Garlock, c’est plutôt le contraire qui risque de se produire : des séismes locaux peuvent perturber la faille et induire des mouvements de cette dernière, avec le risque d’un puissant séisme.

Source : NASA, presse californienne.

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When we talk about the California shearing faults, we think of San Andreas, which is capable of triggering a powerful earthquake, like the one that destroyed San Francisco in 1906 and killed 3000 people. However, the San Andreas Fault is not the only one to threaten the region.
A fewgo, Californian scientists at NASA’s Jet Propulsion Laboratory detected movements of the Garlock Fault. 250 km long, it stretches along the northern edge of the Mojave Desert, in the south of the State. The data provided by the seismometers and the satellite images revealed a bulge of the ground, visible from space.
The Garlock Fault had not been active for 500 years and its recent behaviour could be a harbinger of a powerful earthquake. A study published in the journal Science alerts to the movement of this great tectonic fault because it has moved several centimetres in one year and two centimetres since July 2019. This new activity seems to have been caused by earthquakes recorded in recent months near the city of Ridgecrest. Some of them reached the magnitude M 7.1 and scientists fear an M 8.0 earthquake. One should remember that an event of such magnitude shook Mexico City in 1985 and caused very serious damage.
Seismologists know that the movements of California faults are interdependent. For example, the Garlock Fault crosses the San Andreas Fault that stretches for more than 1,300 km, including San Francisco and Los Angeles. An earthquake caused by the Garlock Fault would have disastrous consequences for agriculture, oil industry and military bases in the region.
The latest observations about the Garlock Fault undermine the theory that minor earthquakes, by releasing energy, prevent a major earthquake from occurring. In the case of the Garlock Fault, the opposite is likely to happen: local earthquakes can disrupt the fault and induce motions of the latter, with the risk of a powerful earthquake.
Source: NASA, California Press.

Vue de la faille de Garlock proposée par la NASA d’après des images satellite. La faille, qui marque la limite nord-ouest du Mojave Desert, se situe au pied des montagnes. Elle part du coin inférieur droit et se dirige vers la partie centrale cette image.

Hawaii: Le séisme du 13 mars 2019 n’a pas une origine volcanique // The March 13th earthquake was not related to volcanic activity

Selon le HVO, le séisme de magnitude M 5,5 survenu sur la Grande Ile d’Hawaii le 13 mars 2019 n’était pas lié à une reprise de l’activité volcanique sur le Kilauea. Son épicentre a été localisé à 12 km au sud-sud-est de Volcano Village, à une profondeur de 7 km sous le niveau de la mer. Les séismes enregistrés à cet endroit et à cette profondeur à Hawaii sont dus à des mouvements le long d’une faille de décollement qui sépare le sommet de la croûte océanique de l’accumulation de roches volcaniques qui ont formé la Grande Ile. Cette même faille est responsable du séisme de M 6.9 enregistré en mai 2018. Le premier séisme lié par les scientifiques à la faille de décollement fut un événement de M 7,7 en novembre 1975. Il s’agit du plus puissant séisme enregistré à Hawaï au cours du siècle dernier. Le séisme de Ka’u sous le flanc sud-est du Mauna Loa en 1868 a également été provoqué par une faille de décollement.
Le séisme de M 5,5 du 13 mars 2019 est, à ce jour, la réplique la plus significative de l’événement de M 6,9 enregistré au mois de mai dernier. La séquence de répliques qui a suivi le séisme de 1975 a duré environ une décennie et on admet généralement que les répliques incluent des événements d’une magnitude inférieure à celle de l’événement principal. À cet égard, la secousse de M 5.5 du 13 mars n’est pas vraiment une surprise. Le HVO s’attend à de nouvelles répliques pendant encore plusieurs années.
Le HVO insiste sur le fait que le séisme du 13 mars 2019 n’annonce pas une augmentation de l’activité volcanique.
Source: USGS / HVO.

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HVO indicates that the M 5.5 earthquake that was felt on Hawaii Big Island on March 13th, 2019 was not related to any resumption of volcanic activity on Kilauea Volcano. It was centered 12 km south-southeast of Volcano Village, at a depth of 7 km below sea-level. Earthquakes at this location and depth in Hawaii are due to movement along a decollement or detachment fault which separates the top of the original oceanic crust from the pile of volcanic rock that has built up to form Hawaii Big Island. The same fault was responsible for the May 2018 M 6.9 event. The first earthquake in Hawaii that scientists associated with decollement faulting was an M 7.7 event in November 1975. it was, Hawaii’s largest earthquake in the past century. The great Ka‘u earthquake beneath Mauna Loa’s southeast flank in 1868 has also been interpreted as a result of decollement faulting.
The last M 5.5 earthquake is, to date, the largest event among the thousands of earthquakes considered aftershocks of last May’s M 6.9 event. The aftershock sequence following the 1975 earthquake lasted roughly a decade, and it is generally understood that aftershock sequences could include earthquakes as large as one magnitude unit lower than the mainshock magnitude. In this regard, the M 5.5 of March 13th was expected. And, HVO expects aftershocks to persist for several more years.
HVO insists that the March 13th earthquake does not signal an increase in volcanic activity.
Source: USGS / HVO.

Source: USGS / HVO

Le séisme des Célèbes (Indonésie) // The Sulawesi earthquake (Indonesia)

Un violent séisme de M 7,5, d’origine purement tectonique, a frappé l’île des Célèbes, aussi appelée Sulawesi, le 28 septembre 2018. Il s’est produit après une première secousse de M 6,1 qui a fait un mort. Le dernier séisme avait son épicentre à 78 kilomètres au nord de la ville de Palu, capitale de la province du centre des Célèbes, et a été ressenti jusque dans le sud à Makassar, la capitale de l’île. L’alerte tsunami a été levée. Un peu trop tôt semble-t-il car une vague est venue un peu plus tard s’abattre sur le littoral. Il est fait état, selon les témoignages d’une vague de 3 à 6 mètres de hauteur. Une vidéo montre plusieurs vagues s’abattre sur plusieurs bâtiments et inonder une mosquée. S’agissant des vagues de tsunami, plus que leur hauteur, c’est l’énergie qu’elle développent qui est impressionnante.   Le dernier bilan (très provisoire) est d’au moins 384 morts (NB: 832 morts le 30 septembre 2018) et des centaines de blessés dans la ville de Palu. La panique a poussé les habitants à fuir vers les hauteurs.

Le séisme est survenu à la suite d’un décrochement de faille à faible profondeur à l’intérieur de la microplaque de la Mer des Moluques. Ces événements de décrochement ont généralement une taille d’environ 120 km x 20 km. D’une magnitude de M 6,5 ou plus, ils sont souvent destructeurs, tant sur le plan humain que matériel. Le séisme le plus important avait une magnitude de M 7.9 en janvier 1996, avec l’épicentre situé à une centaine de kilomètres au nord du séisme du 28 septembre 2018. Il a fait une dizaine de victimes, plus de 60 blessés et causé d’importants dégâts aux bâtiments.

Ces derniers événements montrent à quel point nous sommes démunis en matière de prévision sismique et de tsunami. Dans certaines régions du monde, des balises océaniques permettent de suivre la progression des vagues de tsunami. Il semble que la région des Célèbes – pourtant fortement exposée au risque sismique – ne soit pas dotée d’un tel équipement.

Source : Presse internationale, USGS.

Des images terribles:

https://www.francetvinfo.fr/monde/asie/seisme-et-tsunami-en-indonesie/en-images-rues-inondees-batiments-detruits-les-premieres-images-des-degats-apres-le-seisme-suivi-d-un-tsunami-en-indonesie_2962613.html

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A powerful tectonic M 7.5 earthquake struck Sulawesi on September 28th, 2018. It was recorded after a first  M 6.1 quake which caused one death. This last earthquake had its epicenter 78 kilometres north of the city of Palu, capital of the central province of Sulawesi, and was felt as far south as Makassar, the capital of the island. The tsunami warning was lifted. A little too early it seems because waves came later crashing down on the coast. There are reports of a wave 3 to 6 metres high. A video shows waves crashing into several buildings and flooding a mosque.  As far as tsunami waves are concerned, the energy they develop is more impressive than their height. The latest toll is at least 384 dead (NB: 832 on September 30th, 2018) and hundreds injured in the city of Palu. Panic pushed the inhabitants to flee towards the hills around the city.
The earthquake occurred as a result of a shallow strike-slip faulting inside the Moluccan Sea microplate. These strike-slip events are typically about 120 km x 20 km in size. With a magnitude of M 6.5 or more, they are often destructive, both human and material. The largest earthquake had a magnitude of M 7.9 in January 1996, with the epicenter located a hundred kilometres north of the September 2018 earthquake. It killed about ten people, injured more than 60 others and caused major damage to buildings.
These latest events show the difficulty of earthquake and tsunami forecasting. In some parts of the world, ocean beacons track the progress of tsunami waves. It seems that the Sulawesi region – although highly exposed to the seismic risk – is not equipped with such equipment.
Source: International Press, USGS.

Terrible images:

https://www.francetvinfo.fr/monde/asie/seisme-et-tsunami-en-indonesie/en-images-rues-inondees-batiments-detruits-les-premieres-images-des-degats-apres-le-seisme-suivi-d-un-tsunami-en-indonesie_2962613.html

Source: USGS

Lombok (Indonésie) : Des séismes mais pas d’éruptions // Earthquakes but no eruptions

Deux séismes d’une magnitude de M 6,3 et M 6,9 ont secoué à plusieurs heures d’intervalle, l’île indonésienne de Lombok le dimanche 19 août 2018, endommageant des constructions et provoquant des scènes de panique, deux semaines après un événement de M 7.0 qui a fait plus de 460 morts.

Le premier séisme, d’une magnitude de M 6,3, a été enregistré à 4,5 km sud-ouest de la ville de Belanting, dans l’est de Lombok, à 22h56 (heure locale). Son hypocentre a été localisé à une profondeur de 10 kilomètres. Des habitants ont affirmé que la secousse avait été fortement ressentie dans l’est de l’île.

Quelques heures plus tard, un deuxième séisme, d’une magnitude de M 6,9, a frappé l’île. L’USGS a localisé son hypocentre à une profondeur de 20 km et à environ cinq kilomètres au sud de Belanting. Aucune alerte au tsunami n’a été émise.

Dans l’immédiat, aucune victime n’a été signalée à la suite de ces séismes qui ont causé des dégâts matériels et provoqué la panique chez les habitants, notamment dans l’est de Lombok.

Selon les sismologues, cette dernière secousse a probablement activé la zone qui est juste à l’est des secousses précédentes. Les derniers événements semblent montrer que la faille le long de laquelle ils se sont produits est en train de s’activer plutôt vers l’est, ce qui serrait une bonne chose car la population est moins importante dans cette région. Le risque de tsunami est assez faible car, malgré une magnitude supérieure à M 6.0, ces événements ne sont pas très importants.

Les scientifiques font remarquer qu’il n’est pas rare d’avoir deux séismes consécutifs à deux semaines d’intervalle avec la même magnitude. Globalement, on constate que l’on a une grosse secousse puis des secousses plus petites dont le nombre décroît avec le temps. De temps en temps, une des secousses suivantes peut malheureusement être de même magnitude que le premier événement. Ainsi, le 5 août 2018, on a enregistré une secousse de magnitude M 6,9, et le 19 août un autre événement de même magnitude. On va probablement continuer à enregistrer des séismes plus petits, mais rien n’empêche que d’ici quelques semaines ou quelques mois, on enregistre un séisme d’une magnitude autour de M 7.0, mais plutôt vers l’est. Connaissant la structure des failles de cette zone, la probabilité la plus grande est que les séismes les plus puissants se déplacent vers l’est des îles et non pas vers l’ouest, vers Bali. En effet, la faille de Flores s’arrête sur l’île de Lombok et ne va pas plus vers l’ouest.

Beaucoup de gens se demandent si les nombreux événements sismiques enregistrés dans la région ne risquent pas entraîner une hausse de l’activité volcanique. Cette relation entre les deux types d’activité n’a jamais été vraiment prouvée. Dans le cas des derniers séismes de Lombok, on a affaire à une activité purement tectonique, et pas volcano-tectonique. Ils sont uniquement liés à la faille de Florès. Le risque de voir un volcan comme le Rinjani entrer en éruption est faible. L’île de Bali n’étant pas, à priori, concernée par cette activité tectonique, il y a peu de risques qu’un volcan comme l’Agung connaisse un regain d’activité. Comme je le fais remarquer lors de mes conférences, le très puissant séisme de Tohoku, d’une magnitude de M 8,9  enregistré le 11 mars 2011 au Japon n’a pas entraîné un réveil du Mont Fuji comme le craignaient certains volcanologues nippons. A l’époque, ces derniers pensaient que le Mont Fuji, emblème national, avait été touché en profondeur par le séisme qui avait provoqué la catastrophe nucléaire de Fukushima. Selon une étude franco-japonaise, publiée dans la revue Science, les entrailles du volcan, toujours actif et qui se trouve à la jonction des plaques tectoniques pacifique, eurasienne et philippine, auraient été mises sous pression par le séisme. On attend toujours l’éruption….

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Two earthquakes with a magnitude of M 6.3 and M 6.9 shook several hours apart the Indonesian island of Lombok on Sunday, August 19th, 2018, damaging buildings and causing panic scenes, two weeks after an M 7.0 event that left more than 460 dead.
The first earthquake, with a magnitude of M 6.3, was recorded 4.5 km southwest of Belanting City, east of Lombok, at 22:56 (local time). Its hypocentre was located at a depth of 10 kilometres. Residents said the quake was strongly felt in the eastern part of the island.
A few hours later, a second earthquake, with a magnitude of M 6.9, struck the island. USGS located its hypocentre at a depth of 20 km and about five kilometres south of Belanting. No tsunami warning was issued.
No casualties have been reported as a result of these earthquakes which caused material damage and panic among the inhabitants, particularly in eastern Lombok.
According to seismologists, this last jolt probably activated the area that lies just east of the previous quake. Recent events seem to show that the fault along which they occurred is becoming more active towards the east, which would be a good thing because this region is less populated. The risk of tsunami is quite low because, despite a magnitude greater than M 6.0, these events were not very powerful.
Scientists point out that it is not uncommon to have two consecutive earthquakes two weeks apart with the same magnitude. Overall, we can see that there is a big shake then smaller ones whose number decreases with time. From time to time, one of the following quakes may unfortunately be of the same magnitude as the first event. Thus, on August 5th, 2018, there was an earthquake with a magnitude of M 6.9, and on August 19th another event of the same magnitude. Smaller earthquakes will probably still be recorded, but in a matter of weeks or months, there might be another earthquake with a magnitude around M 7.0, but rather to the east. Knowing the fault structure of this area, the greatest probability is that the strongest earthquakes move east of the islands and not west towards Bali. Indeed, the Flores Fault stops on the island of Lombok and does not go further west.
Many people wonder if the numerous seismic events recorded in the region are not likely to cause an increase in volcanic activity. This relationship between the two types of activity has never really been proven. In the case of the last earthquakes at Lombok, we are dealing with a purely tectonic – but  not volcano-tectonic – activity. They are only related to the Flores Fault. The risk of seeing a volcano like Mount Rinjani erupt is low. The neighbouring island of Bali should not be affected by this tectonic activity, and there is little risk that a volcano like Mount Agung goes through a new outbreak of activity. As I often point out during my lectures, the very powerful Tohoku earthquake – with a magnitude M 8.9 – recorded on March 11th, 2011 in Japan did not cause the awakening of Mount Fuji as feared by some Japanese volcanologists. At the time, they believed Mount Fuji, the national emblem, had been deeply affected by the earthquake that caused the Fukushima nuclear disaster. According to a Franco-Japanese study, published in the journal Science, the bowels of the volcano, still active and located at the junction of the Pacific, Eurasian and Philippine tectonic plates, had been put under pressure by the earthquake. We are still waiting for the eruption …

Carte d’une partie de l’archipel indonésien avec, en particulier, les îles de Bali et Lombok (Google Maps)

Vue du Mont Fuji (Crédit photo: Wikipedia)

Les séismes lents du Kilauea (Hawaii) // Kilauea Volcano’s slow earthquakes (Hawaii)

Périodiquement, des séismes sont enregistrés sur le flanc sud du Kilauea et le HVO les attribue au glissement lent de l’édifice volcanique dans l’Océan Pacifique. Le dernier événement de ce type a eu lieu en octobre 2015 et, auparavant, en mai 2012, février 2010 et juin 2007.
Ces séismes de glissement lent se produisent lorsqu’une faille commence à glisser, mais si lentement que le phénomène prend plusieurs jours au lieu de quelques secondes dans le cas d’un tremblement de terre classique. Sur le Kilauea, les séismes lents se produisent sur la faille de décollement presque horizontale qui se trouve sous le flanc sud du volcan, à une profondeur de 6 à 8 km. C’est cette même faille qui a été responsable du séisme de magnitude M 7,7 à Kalapana en 1975. Cependant, les séismes lents ne produisent pas d’ondes sismiques et donc pas de fortes secousses destructrices comme un séisme classique. Ils permettent d’évacuer une partie de la contrainte qui s’est accumulée sur la faille.
Au cours d’un séisme lent, le flanc sud du Kilauea avance en général d’environ 3 cm vers l’océan. L’événement s’étale sur 2 ou 3 jours, et présente les mêmes caractéristiques qu’un séisme de magnitude M 6.0. Le réseau GPS du HVO montre que le flanc sud avance régulièrement vers la mer d’environ 6 cm chaque année. Les événements de glissement lent du Kilauea ont tendance à se produire uniformément dans le temps; en particulier, ceux postérieurs à 2005 qui ont eu lieu tous les deux ans et demi, à trois mois près. Ils ont été provoqués chaque fois par un glissement sur la même section de la faille et présentent la même magnitude.
Les séismes lents du Kilauea sont des exemples de « séismes types», autrement dit des événements à répétition, de magnitude et de localisation identiques, qui correspondent à une rupture la même section de la faille. Au début, la notion de « séisme type » a été avancée dans l’espoir qu’elle pourrait permettre de prévoir les séismes classiques, les plus destructeurs. Cette idée a fait suite à l’observation d’une série de séismes qui semblaient se produire tous les 22 ans près de la ville de Parkfield en Californie. Après les séismes de 1857, 1881, 1901, 1922, 1934 et 1966, tous de magnitude M 6.0 sur le même section de la faille de San Andreas, les scientifiques avaient prédit que le prochain séisme se produirait en 1988. En fait, le séisme de Parkfield n’a pas eu lieu avant 2004, soit 16 ans après la date prévue. Cependant, même si l’hypothèse de « séisme type » n’a pas permis de prévoir un séisme classique, elle est utile pour prévoir des « séismes lents » partout dans le monde. De tels événements, récurrents et prévisibles, affectent la zone de subduction de Cascadia au large des Etats de Washington et de l’Oregon. Cette faille génère tous les 15 mois des glissements lents équivalant à un séisme de magnitude M 6. Au Japon, sur la zone de subduction le long de la fosse de Nankai, des glissements importants se produisent environ tous les 7 ans et correspondent à des séismes de magnitude M 7,0.
Dans la mesure où l’événement de glissement lent le plus récent sur le Kilauea s’est produit en octobre 2015 et que les « séismes lents » ont une périodicité de 2,5 ans (à 3 mois près), le HVO pense que le prochain pourrait être enregistré d’ici août 2018, mais aucune secousse ne sera ressentie par la population. .
Source: USGS / HVO.

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Occasionally, earthquakes are recorded on the southern flank of Kilauea Volcano and HVO attributes them to the slow sliding of the volcanic edifice into the Pacific Ocean. The last slip event was in October 2015, and before then, in May 2012, February 2010, and June 2007.

Slow slip events are sometimes called “slow earthquakes.” They happen when a fault begins sliding, just like in a regular earthquake, but so slowly that it takes several days to finish instead of several seconds. At Kilauea, slow earthquakes occur on the nearly flat-lying décollement fault that underlies the volcano’s south flank at a depth of 6-8 km. This is the same fault that was responsible for the M 7.7 Kalapana earthquake in 1975. However, slow earthquakes produce no seismic waves and, therefore, none of the damaging shaking of a regular earthquake. They help relieve a small amount of stress on the fault.

During a slow earthquake, the south flank usually surges seaward by about 3 cm. This additional motion occurs over 2-3 days, and is about the same amount that would happen in a regular M 6.0 earthquake. HVO’s GPS monitoring network shows that the south flank moves steadily seaward about 6 cm every year. Kilauea slow slip events tend to occur evenly in time; in particular, events after 2005 have occurred every 2.5 years, give or take 3 months. They are also caused by slip on the same section of the fault every time and tend to be about the same size.

Kilauea slow slip events are examples of so-called “characteristic” earthquakes, a series of several earthquakes of similar magnitude and location, which indicates that they are breaking the exact same part of the fault again and again. The characteristic earthquake hypothesis was originally developed in hope that it could predict regular, and possibly damaging, earthquakes. This idea emerged from observations of a series of earthquakes that seemed to strike about every 22 years near the town of Parkfield, California. After earthquakes in 1857, 1881, 1901, 1922, 1934, and 1966, all of which occurred as M 6.0 events in the same part of the San Andreas Fault, scientists predicted the next earthquake would occur in 1988. As it turned out, the next Parkfield earthquake did not occur until 2004, 16 years after the predicted date. However, even though the characteristic earthquake hypothesis was not successful at predicting a regular earthquake, it has been useful for forecasting the occurrence of slow slip events around the world. Locations where recurring, predictable slow slip events happen include the Cascadia Subduction zone offshore of Washington and Oregon. This fault produces slow slip events equivalent to an M 6.7 earthquake every 15 months. In Japan, on the subduction zone along the Nankai Trough, major slow slip events occur approximately every 7 years and are equivalent to M 7.0 earthquakes!

Because the most recent slow slip event on Kilauea happened in October 2015, and the events have a recurrence time of 2.5 years (give or take 3 months), HVO can forecast that the next one might occur between now and August 2018. But there won’t be any shaking that could be easily felt by individuals.

Source: USGS / HVO.

Sur le schéma ci-dessus, les flèches noires montrent l’intensité des séismes lents (voir échelle en bas du schéma), ainsi que leur orientation telle qu’elle a été enregistrée par le réseau GPS du HVO en octobre 2015. Les couleurs font référence à la topographie, depuis le niveau de la mer (en vert) jusqu’à 1200 m d’altitude (en marron). L’océan est en bleu. (Source : HVO)