De la planète Mars au Kilauea (Hawaii) // From Mars to Kilauea Volcano (Hawaii)

La NASA vient d’annoncer que la mission Mars 2020 avec son rover* Perseverance devrait prendre la direction de la planète Mars le 17 juillet 2020, avec des objectifs scientifiques prioritaires dont une étude astrobiologique majeure sur le potentiel de vie sur la planète rouge. L’Administration américaine a annoncé que le rover serait doté d’un hélicoptère. Ce sera donc « le premier vol à puissance contrôlée sur une autre planète. »
La NASA explique que la mission du rover de la mission Mars 2020 fait partie d’ « un programme plus vaste qui comprend des missions sur la Lune afin de se préparer à l’exploration humaine de la planète rouge. »

Dans une vidéo montrant ses réalisations au cours des dernières années et sa collaboration avec d’autres pays, la NASA explique que la dernière éruption du Kilauea à Hawaii a été analysée par un imageur thermique de conception japonaise installé sur le satellite Terra. L’éruption du 3 mai a provoqué l’ouverture d’un certain nombre de fractures le long de l’East Rift Zone.

Dans cette image dont les couleurs ne sont pas celles de la réalité, les zones rouges correspondent à la végétation, les zones noires et grises à d’anciennes coulées de lave. Les zones jaunes superposées à l’image montrent des points chauds détectés par les bandes infrarouges thermiques du satellite. Le 6 mai 2018, ces points chauds représentaient les fractures ouvertes récemment, ainsi que la nouvelle coulée de lave.

Cette photo, également acquise le 6 mai 2018, montre les panaches de SO2 en jaune et jaune-vert, dont une partie se déplace au-dessus de l’océan.
Source: Jet Propulsion Laboratory de la NAS

* Dans le domaine de l’astronautique le terme rover désigne un véhicule, parfois télécommandé depuis la Terre, disposant d’une certaine autonomie, conçu pour explorer une autre planète ou un corps céleste.

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NASA has just announced that the Mars 2020 mission with its Perseverance rover is set to venture Mars on July 17th, 2020, aiming to address high-priority scientific goals, including major astrobiology questions about the potential for life on Mars. It has been announced that a helicopter has been attached to the rover, which will be “the first-ever power-controlled flight on another planet.”

NASA explains that the Mars 2020 Perseverance rover mission is part of “a larger program that includes missions to the Moon as a way to prepare for human exploration of the Red Planet.”

In a video explaining NASA’s achievements in the last years and the collaboration with other nations, NASA explains that the recent eruption of Kilauea Volcano in Hawaii was captured by a Japanese-built thermal imager on NASA’s Terra spacecraft. The May 3rd eruption triggered a number of additional fissure eruptions along the East Rift Zone.

In the first image (see above), the red areas are vegetation, and the black and grey areas are old lava flows. The yellow areas superimposed over the image show hot spots that were detected by the satellite’s thermal infrared bands. These hot spots are the newly formed fissures and new lava flow as of May 6th, 2018.

The second photo, also acquired on May 6th, 2018 shows the SO2 gas in yellow and yellow-green, including a massive plume of it moving over the ocean.

Source: NASA’s Jet Propulsion Laboratory

Eruption du Taal (Philippines): Volcano Island restera inhabitée // No more residents on Volcano Island

Les quelque 6 000 familles philippines qui vivaient sur Volcano Island, au cœur du volcan Taal, devront trouver de nouvelles maisons. Il y a longtemps, l’île a été déclarée parc national mais il était interdit de s’y implanter définitivement. Le problème est que cette interdiction n’était pas respectée.

Suite à l’éruption du Taal, une évacuation a été ordonnée sur un rayon de 14 km autour du volcan, qui se trouve à une soixantaine de kilomètres au sud de manille, la capitale. Plus de 150 000 personnes ont été déplacées par l’ordre d’évacuation. La garde côtière philippine a intercepté chaque jour une dizaine de bateaux qui tentaient d’atteindre l’île.
Le président philippin Rodrigo Duterte a approuvé un décret visant à transformer l’île en «no man’s land», mais sa publication n’est pas encore officielle. Il a été demandé aux autorités de la province de Batangas, où se trouve le volcan, de rechercher un terrain d’au moins 3 hectares pour construire des logements à l’attention des familles déplacées.
Les personnes qui vivaient sur Volcano Island étaient essentiellement des guides touristiques, des agriculteurs et des exploitants de parcs à poissons. On pense que des milliers d’animaux sont morts depuis le début de l’éruption. Il a été demandé à la population de ne pas consommer les poissons du lac autour de l’île.
Source: Manila Bulletin.

Dernières nouvelles : Le PHIVOLCS recommande en permanence l’évacuation totale de la « zone de danger » d’un rayon de 14 km autour du Taal et le long de la rivière Pansipit où des fissures ont été observées. En se référant à la carte publiée dans l’une de mes dernières notes, cela signifie l’évacuation d’environ 460 000 personnes !! Jusqu’à présent, environ 125 000 Philippins ont quitté leur domicile. Une évacuation totale de la zone de danger de 14 km ne sera pas facile, notamment en ce qui concerne l’hébergement de tous ces habitants.
Du dimanche 19 janvier 2020 au matin au lundi 21 janvier au matin, le PHIVOLCS a enregistré 23 séismes volcaniques, de magnitude M 1,2 à M 3,8. Un événement de M 4.6 qui a secoué Mabini, dans la province de Batangas, le 19 janvier au cours de la nuit a été causé par des mouvements de faille. L’Institut pense que ces mouvements prouvent que le magma pousse vers le haut.
Le PHIVOLCS a enregistré des émissions de SO2 atteignant en moyenne 4 353 tonnes par jour au cours des derniers jours, soit plus que les 1 442 tonnes enregistrées du 18 au 19 janvier. Ce SO2 est généré par le même magma qui provoque l’inflation du volcan. .
Dans le même temps, le  PHIVOLCS observe toujours des émissions de vapeur et de rares explosions de faible intensité qui génèrent des panaches de cendres de 500 à 1 000 mètres de hauteur. .
Source: Philippine News Agency.

En cliquant sur ce lien, vous verrez une galerie d’images montrant la situation dans la région du Taal :

https://edition.cnn.com/2020/01/12/asia/gallery/taal-volcano-eruption/index.html

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About 6,000 Philippine families who lived on Taal’s Volcano Island will have to find new homes. The island was declared a national park long ago and was off limits to permanent villages, but the rules weren’t enforced. With the current eruption, evacuations have been ordered for everyone living within a 14-kilometre radius of the volcano, which is about 60 kilometres south of the capital city of Manila. More than 150,000 people have been displaced by the evacuation order. The Philippine coast guard has been turning away about 10 boats a day that are trying to reach Volcano Island.

Philippine President Rodrigo Duterte has approved a recommendation for the island to be turned into a “no man’s land,” but he has yet to issue formal guidelines. Officials in Batangas province, where the volcano is located, have been asked to look for at least 3 hectares that could be used to build housing for the displaced families.

Volcano Island’s residents worked as tourist guides, farmers and fish pen operators. Thousands of animals are thought to have died in the eruptions, and people have been warned to not eat fish from the lake surrounding the island.

Source: Manila Bulletin.

By clicking on this link, you will see a great photo gallery showing the situation in the Taal area:

https://edition.cnn.com/2020/01/12/asia/gallery/taal-volcano-eruption/index.html

Latest news: PHIVOLCS reiterates its recommendation for the total evacuation of the identified « danger zone » with a 14-km radius around Taal Volcano, and along the Pansipit River where fissures have been observed. Referring to the map in one of my previous posts, this means the evacuation of about 460,000 persons!! Up to now, about 125,000 people have left their homes. A total evacuation of the 14-km danger zone will not be easy, especially concerning the relocation of all these residents.

From 5 a.m. Sunday until 5 a.m. Monday, PHIVOLCS recorded 23 volcanic earthquakes, with magnitudes M 1.2 to M 3.8. An M 4.6 quake that hit Mabini, Batangas, on January 19th during the night was caused by fault movements. The Institute thinks these movements definitely prove that magma is pushing upward.

PHIVOLCS has registered SO2 emissions at an average of 4,353 tonnes per day in the last days, higher than the 1,442-tonne emissions it recorded from January 18th to 19th. Again, this SO2 is produced by the same magma that causes the inflation of the volcano. .

Meanwhile, steady steam emission and infrequent weak explosions that generate ash plumes 500 to 1,000 metres tall are observed by PHIVOLCS. .

Source : Philippine News Agency.

La cendre a tout détruit sur Volcano Island qui est devenue inhabitable (Source: The Weather Channel)

Eruption du Kilauea en 2018 : Le dyke de la Lower East Rift Zone

Même si l’éruption dans la Lower East Rift Zone (LERZ) du Kilauea est terminée depuis environ un an, de la vapeur s’échappe du sol dans de nouveaux endroits ou réapparaît dans d’autres. De plus, la végétation continue de mourir en raison de la chaleur et de la vapeur qui persistent dans les zones fracturées. Certains habitants redoutent la poursuite ou la réapparition d’une nouvelle activité volcanique, car ils perçoivent en permanence la chaleur, la vapeur et les odeurs dans la zone de l’éruption.

Dans un article récent, le HVO a donné des explications sur la profondeur possible du dyke à l’origine de l’éruption de 2018 dans la LERZ. En géologie, un dyke est une structure tabulaire allongée parallèle à la zone de rift. Elle est alimentée par le magma en provenance des profondeurs dans la partie centrale de la zone de rift.
Entre le 5 et le 7 mai 2018, alors que les fractures 7 à 12 s’ouvraient dans les Leilani Estates, le revêtement de la Highway 130 s’est fissuré et a commencé à s’affaisser. La zone a immédiatement été envahie par des nuages très denses de vapeur et de SO2.
Lorsque le magma pénètre dans un dyke, il fait s’écarter les roches environnantes pour atteindre la surface. Cela fait s’affaisser le sol directement au-dessus du dyke et se soulever le sol situé de part et d’autre.
Tandis que le dyke continue de se déplacer vers la surface, l’affaissement au-dessus progresse et forme une dépression linéaire avec des parois bien définies. C’est ce que les géologues appellent un graben. En 2018, la Highway 130 a connu un affaissement, mais aucun graben ne s’est formé en travers de la route.
Dès que la Highway 130 s’est affaissée et que l’on a observé une augmentation des émissions de chaleur et de gaz, les équipes du HVO sur le terrain ont dénombré 10 fractures majeures en train de s’ouvrir sur la route. L’extension maximale mesurée sur ces 10 fractures a été de 21,5 centimètres sur deux jours. Les géologues n’ont plus été en mesure de continuer à mesurer la largeur des fractures car des plaques d’acier ont été disposées sur les fractures pour maintenir la route ouverte et permettre aux véhicules de circuler.
L’affaissement de la route et l’apparition de fractures, ainsi que l’augmentation des émissions de chaleur et de gaz, signifiaient que le magma remontait vers la surface sous la Highway 130. Parallèlement, de nouvelles fractures se sont ouvertes à proximité de la route.
Même si les fractures étaient dissimulées par les plaques d’acier, les géologues du HVO ont eu recours à d’autres moyens pour déterminer ce qui se passait sous la route. L’affaissement du sol au niveau de la Highway 130 et dans les terrains environnants a fourni aux scientifiques des informations précieuses sur la localisation du magma.
Les volcanologues procèdent depuis des décennies à des calculs théoriques sur la déformation du sol autour d’un dyke. Les modélisations déjà effectuées montrent que la distance horizontale entre deux sections de sol surélevées au-dessus d’un dyke est directement liée à la profondeur du dyke sous la surface du sol.
Sur la Highway 130, le sol s’est légèrement surélevé dans la zone des fractures 3 et 8, distantes d’environ 100 mètres. Entre ces deux fractures, le sol s’est affaissé. La fracture 5 se trouvait au milieu de l’affaissement, à environ 50 mètres de la fracture 8 au nord et de la fracture 3 au sud.
En utilisant le modèle susmentionné, on peut déterminer à quelle distance le magma s’est approché de la surface là où la Highway 130 s’est fracturée et affaissée en 2018. Sur la base d’une distance de 100 mètres entre les parties surélevées de part et d’autre de la zone d’affaissement, le bord supérieur du dyke devait se situer entre 50 et 100 mètres environ sous la route.
Heureusement, la partie du dyke située sous la Highway 130 n’a pas eu assez d’énergie pour atteindre la surface. Maintenant que la partie supérieure du dyke est probablement solidifiée, le magma de 2018 situé juste sous la surface de la route et des terrains environnants restera en place sous forme de roche dans le sol.

Source : USGS / HVO.

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Even though Kilauea Volcano’s Lower East Rift Zone (LERZ) eruption has been over for about a year, steam continues to appear in new places or reappear in old places, and vegetation continues to die because of lingering heat and steam in areas of the 2018 fissures. Some residents are concerned about continuing, or potentially new, volcanic activity because they are feeling, seeing and smelling the heat, steam and odours that remain in the area.

In a recent article, USGS HVO examined how deep the intrusive body of magma – or dike – that fed the 2018 LERZ eruption might be. Geologists define a dike as an elongated, tabular body that runs parallel to the rift zone. It is fed by magma from deeper within the rift zone core.

Between May 5th and 7th, 2018, when fissures 7 through 12 were opening in the Leilani Estates, the pavement on Highway 130 cracked and began to sag. As it did, the area was immediately engulfed in steam and SO2 gas, so much so that you could not see across the road.

As magma rises in a dike, it pushes the surrounding rock apart to reach the surface. This causes the ground directly above the dike to sink and ground on either side of the dike to lift.

As a dike continues moving toward the surface, the sagging above it can progress to form a linear depression with well-defined walls, a feature that geologists call a graben. In 2018, Highway 130 experienced sagging, but a graben did not form across the road.

As soon as Highway 130 sagged and increased heat and gas were observed, HVO field crews numbered 10 major cracks opening across the road. The total extension measured across these 10 cracks was 21.5 centimetres over two days. Geologists were later unable to continue measuring crack widths when steel plates were placed on top of them to keep the road open and allow the safe flow of traffic.

Sagging and cracks in the road, as well as increased heat and gas output, meant that magma was rising closer to the surface under Highway 130. At the same time, new fissures were opening closer to the highway.

Although steel plates concealed the growing cracks, HVO geologists had other ways to determine what was happening below the road. Sagging ground on Highway 130 and in neighbouring properties provided valuable information about where the magma was located.

Theoretical calculations of ground deformation around a dike have been known to volcanologists for decades. Previous modelling shows that the horizontal distance between two uplifted sections of ground above a dike is directly related to dike depth below the surface.

On Highway 130, the ground rose slightly in the area of cracks 3 and 8, which were about 100 metres apart. Between those two cracks, the ground sagged. Crack 5 was in the middle of the sag, about 50 metres from crack 8 to the north and crack 3 to the south.

Using the aforementioned model, one can determine how close magma came to reaching the surface where Highway 130 cracked and sagged in 2018. Based on a 100-metre distance between uplifts on either side of the down-dropped area, the upper edge of the dike must be only about 50 to 100 metres below the highway.

Thankfully, the portion of the 2018 dike below Highway 130 did not have enough energy to reach the surface. Now that the uppermost dike is probably solidified, the 2018 magma just below the surface of the highway and neighbouring properties will remain frozen in the ground as solid rock.

Source: USGS / HVO.

Le 10 mai 2018, la Highway 130 s’est fracturée, avec des émissions de vapeur, suite à l’intrusion du dyke dans la LERZ. Les deux tréteaux orange et blanc se trouvent sur des zones légèrement surélevées de la route, distantes d’environ 100 mètres. À mi-chemin entre les zones surélevées, la route est en train de s’affaisser à cause de l’intrusion magmatique en dessous. (Crédit photo: USGS)

Dykes déchaussés par l’érosion sur les berges de Crater Lake (Etats Unis) [Photo: C. Grandpey]

Volcanisme et tectonique sur l’Etna // Volcanism and tectonics on Mt Etna

Une étude intitulée “Time and space scattered volcanism of Mt. Etna driven by strike-slip tectonics” publiée le 20 août 2019 dans les Scientific Reports nous explique l’ascension du magma à l’intérieur de l’Etna.

Le travail, effectué par des scientifiques de l’INGV et de l’Institut National d’Océanographie et de Géophysique Expérimentale (OGS) a permis de déterminer les conditions qui permettent au magma de remonter vers la surface.
L’Etna se trouve dans une zone de failles transformantes. Grâce aux données sismiques, gravimétriques et magnétiques les chercheurs ont pu obtenir des images permettant de »voir » les secteurs où se situent les failles et comment elles sont organisées. Il y a au moins 500 000 ans, l’activité tectonique dans une vaste zone de failles de la partie sud du volcan (entre Acireale et les environs d’Adrano) a entraîné la formation de zones « d’ouverture »de la croûte terrestre qui ont été les voies préférentielles choisies par le magma pour sortir par des fissures éruptives disséminées le long de la ligne de faille. Ces fissures, identifiées entre Aci Trezza et Adrano, ont caractérisé les premières phases d’activité de l’Etna.
La déformation continue le long de la même zone de faille et même plus au nord, ainsi que leur interaction mutuelle, « ont entraîné la migration des zones d’éruption du magma et la fermeture soudaine de conduits éruptifs précédemment actifs ». C’est ce qui explique le processus de migration du volcanisme du versant sud (actif d’au moins 500 000 à environ 200 000 ans) vers la région de la Valle del Bove (entre 100 000 et 70 000 ans) et vers les centres éruptifs actuels (d’il y a 60 000 ans à aujourd’hui). La déformation induite par les failles sur le substrat sur lequel repose le volcan a également influencé le glissement du flanc E de l’Etna, qui se caractérise par une forte sismicité, comme en témoigne le séisme de décembre 2018.

Vous trouverez l’intégralité de l’étude (en anglais ) à cette adresse :

 https://www.nature.com/articles/s41598-019-48550-1

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 A study entitled « Time and space scattered volcanism of Mt. Etna driven by strike-slip tectonics » published August 20th, 2019 in the Scientific Reports explains the ascent of magma inside Mt Etna.
The work, carried out by scientists from INGV and the National Institute of Oceanography and Experimental Geophysics (OGS) has determined the conditions that allow magma to reach the surface.
Mt Etna is in a zone of strike-slip faults. Thanks to the seismic, gravimetric and magnetic data, the researchers were able to obtain images allowing to « see » the areas where the faults are located and how they are organized. At least 500,000 years ago, tectonic activity in a large fault zone in the southern part of the volcano (between Acireale and the Adrano area) resulted in the formation of « open » areas in the Earth’s crust which were the preferred pathways chosen by magma to exit through eruptive fissures scattered along the fault line. These fissures, identified between Aci Trezza and Adrano, characterized the first phases of activity of Mt Etna.
The continuous deformation along the same fault zone and even further north, as well as their mutual interaction, « have resulted in the migration of magma eruptive zones and the sudden closure of previously active eruptive ducts ». This accounts for the migration process of the southern slope volcanism (active from at least 500 000 to about 200 000 years ago) to the Valle del Bove region (between 100 000 and 70 000 years) and to the current eruptive centres (from 60,000 years ago to today). The deformation induced by the faults on the substrate on which the volcano rests has also influenced the sliding of the eastern flank of Mt Etna, which is characterized by a high seismicity, as evidenced by the earthquake of December 2018.
You will find the entire study at:
https://www.nature.com/articles/s41598-019-48550-1

Schémas illustrant l’évolution du volcanisme de l’Etna dans l’espace et dans le temps, en relation avec les systèmes de failles (Source : Scientific Reports)

Chaleur, sécheresse et manque d’eau : ATTENTION DANGER !

On parle beaucoup de l’Amazonie en ce moment où des feux de forêts gigantesques envoient du CO2 dans l’atmosphère et contribuent à accentuer encore davantage le réchauffement climatique. La hausse des températures est de plus en plus sensible en France, avec des épisodes de canicule à répétition et le mercure qui oscille souvent entre 30 et 35°C sur de longues périodes.

La conséquence de cette situation sur les réserves en eau commence à se faire sentir de manière très aigue dans certaines régions. Si nos gouvernants continuent à pratiquer la politique de l’autruche et à ne pas prendre des mesures drastiques, notre pays va droit dans le mur. Selon le site de Propluvia, 85 départements français sont placés depuis le mercredi 21 août 2019 en restrictions d’eau plus ou moins sévères.

Le Limousin où j’habite connaît en ce moment de graves difficultés d’approvisionnement en eau. C’est un double problème pour les agriculteurs de notre région d’élevage Il n’y a plus assez d’eau pour le bétail et l’herbe ne pousse pas, ce qui oblige les éleveurs à entamer les réserves de foin prévues pour l’hiver.

La population est également impactée car l’eau potable se fait de plus en plus rare.  En Corrèze, certaines communes sont ravitaillées par camion-citerne et l’hypothèse d’une pénurie complète d’eau n’est pas écartée

En Creuse, le maire de Guéret explique qu’ « on a 100 jours de provision d’eau devant nous. » Le département n’a jamais connu une telle sécheresse. Aujourd’hui, la production des sources est quasiment inférieure de 30% à ce qu’elle était il y a quelques temps, si bien que désormais on a une production d’eau qui est inférieure à la consommation. La ville de Guéret va devoir remettre en service le plan d’eau qui servait à alimenter en eau la ville il y a une quinzaine d’années. Le maire explique qu’ « il y a environ 100 jours de provision d’eau. Après, il faudra trouver des solutions extérieures, avec des camions-citernes pour approvisionner la ville. »

Les prévisions météorologiques à court et moyen terme ne sont pas très bonnes. La pluie est annoncée, mais pas en quantité suffisante. Les sols sont très secs, donc des averses ne suffiront pas. S’il n’y a pas de précipitations abondantes en octobre et novembre, la Creuse et le Limousin dans son ensemble vont être dans une situation compliquée ; il faudra aller chercher de l’eau avec des camions-citernes.

Les conséquences de la sécheresse peuvent prendre d’autres aspects.  De nombreuses maisons  construites sur un sol argileux se sont fissurées et 3 000 communes françaises sont concernées. Les journaux donnent l’exemple de la commune de Crégy-lès-Meaux (Seine-et-Marne), où les fissures sont devenues une obsession. Certaines maisons sont devenues invendables en raison du montant des travaux à réaliser.

Le phénomène touche de plus en plus de communes françaises qui n’y étaient pas habituées. Jusqu’à présent, les fissures dans les murs des habitations étaient plus fréquentes dans la moitié sud du pays. Désormais, en particulier à la suite de la sécheresse de 2018, le problème s’étend vers la moitié nord.

Les propriétaires des maisons fissurées n’excluent pas d’avoir recours à la justice si leur demande d’indemnisation est rejetée. De son côté, la fédération française de l’assurance appelle ses experts à examiner les cas avec le plus de bienveillance possible.

Source : France Info.

Photo: C. Grandpey

Les zones de rift du Kilauea (Hawaii) // Kilauea’s rift zones (Hawaii)

De nombreuses éruptions, que ce soit sur le Mauna Loa ou le Kilauea, se produisent dans des zones de rift, autrement dit de fractures à la surface du sol. C’est ce qui s’est passé en 2018 lorsque la lave est sortie dans la zone de rift est (East Rift Zone – ERZ) du Kilauea.
Ce volcan possède deux zones de rift. La zone de rift Est est longue ; elle s’étire sur une cinquantaine de kilomètres sur terre et environ 70 km sous le niveau de la mer. La zone de rift Sud-Ouest, qui est historiquement moins active, mesure environ 35 km de long et seule une petite partie se prolonge dans l’océan.

Les zones de rift sont des zones de faiblesse du volcan qui se forment dès le début de sa formation, probablement en raison de l’étirement de l’édifice au fur et à mesure de sa mise en place. Les zones de rift permettent au magma de migrer plus facilement depuis la région de stockage au sommet. Ce sont les éruptions successives des zones de rift qui mettent en place les flancs du volcan.
Les jeunes volcans hawaïens ont généralement deux ou trois zones de rift, selon qu’ils s’édifient ou non contre un volcan à proximité immédiate. Dans le cas du Kilauea, il n’y a que deux zones de rift, car le volcan s’appuie contre le flanc sud-est du Mauna Loa. Les deux zones de rift du Kilauea sont presque parallèles aux zones de rift du Mauna Loa, ce qui confirme l’appui du Kilauea contre son voisin. Les zones de rift séparent le flanc nord – relativement stable – du flanc sud qui est  plus mobile. Lorsque le magma pénètre dans la zone de rift, le flanc nord reste stable contre le Mauna Loa au nord tandis que le flanc sud du Kilauea est poussé vers le sud pour recevoir le nouveau magma.
À mesure que la pression augmente dans le système d’alimentation magmatique au sommet, des intrusions se produisent souvent dans la zone de rift, comme ce fut le cas en 2018 dans la partie inférieure de la zone de rift est, la Lower East Rift Zone (LERZ). Les intrusions s’accompagnent généralement d’une hausse de la sismicité lorsque le magma fracture le sol le long de son trajet. Les séismes ont leurs hypocentres à des profondeurs d’environ 2 à 4 km sous la surface et les périodes de forte sismicité peuvent durer plusieurs heures, voire plusieurs jours, en fonction de la progression de l’intrusion. En plus de la sismicité, on observe aussi des déformations du sol lors d’une intrusion magmatique dans une zone de rift. L’inflation au-dessus de l’intrusion est mesurée par des tiltmètres et des stations GPS qui révèlent un mouvement à la fois vertical et latéral au fur et à mesure que les stations s’éloignent de la zone de rift en phase d’inflation.
Tandis que le magma s’élève des profondeurs et se fraye un chemin à travers la roche, la fracturation se traduit à la surface du sol par de nombreuses fissures parallèles au-dessus de l’intrusion. Ces fissures continuent de s’élargir sous la pression du magma. Si l’intrusion atteint la surface, une ou plusieurs fissures vont s’ouvrir et laisser échapper la lave. Des rideaux de fontaines de lave et/ou des phénomènes de spatter apparaissent lorsque la lave jaillit des fissures. Lorsqu’une fissure évolue, on passe généralement d’une éruption linéaire à une éruption à partir d’une ou plusieurs bouches. Cela peut entraîner une augmentation de la pression dans le système éruptif, avec intensification des fontaines de lave.
Les fontaines de lave sont provoquées par la formation rapide de bulles de gaz lorsque le magma monte à de faibles profondeurs ; elles éclatent ensuite et projettent la lave sous pression vers la surface. Les bulles se forment parce que la pression à faible profondeur est suffisamment basse pour permettre au gaz dissous dans le magma de s’échapper, un peu comme des bulles qui se forment lorsqu’on ouvre une bouteille d’eau gazeuse. En plus des coulées, les fontaines qui jaillissent des fissures peuvent entraîner des accumulations de projections près de la bouche éruptive, ce qui donne naissance à des formations linéaires ou coniques. Les spatter cones que l’on rencontre souvent le long des zones de rift du Kilauea se forment de préférence lorsque l’activité éruptive persiste.

Quand l’éruption se termine, le magma de l’intrusion qui n’a pas atteint la surface redescend à l’intérieur de la zone de rift où il peut demeurer en fusion pendant des décennies. C’est ainsi qu’une lave de composition chimique semblable à celle de l’éruption de 1955 a été émise au cours de la première semaine de l’éruption de 2018 dans la Lower East Rift Zone, ce qui laisse supposer que la lave sortie des premières fissures était un magma résiduel de l’éruption de 1955.

Cela montre que les zones de rift jouent un rôle essentiel dans l’acheminement du magma dans l’édifice volcanique, mais elles peuvent aussi stocker du magma susceptible d’alimenter de futures éruptions.
Source: USGS / HVO.

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Many eruptions on both Mauna Loa and Kilauea occur alon rift zones . This is what happened in 2018 when lava eruped along Kilauea’s East Rift Zone.

Kilauea has two rift zones. The East Rift Zone is longer, with about 50 kilometres on land, plus approximately 70 kilometres below sea level. The Southwest Rift Zone, which is historically less active, is about 35 kilometres long with only a small portion underwater.

Rift zones are areas of weakness in the volcano which form early in its lifetime, likely due to spreading of the volcano as it settles. Volcanic rift zones provide the easiest pathways for magma to travel underground from the summit storage region, with successive eruptions from the rift zones building up the volcano’s flanks.

The youngest Hawaiian volcanoes typically have two or three rift zones depending on whether they are built up against a neighbouring volcano. In the case of Kilauea, there are only two rift zones because the volcano is buttressed against the southeastern slope of Mauna Loa. Kilauea’s two rift zones are nearly parallel to Mauna Loa’s rift zones reflecting this buttressing and the rift zones separate the relatively stable northern flank from the more mobile southern flank of the volcano. When magma intrudes into the rift, the northern flank remains stable against Mauna Loa to the north, and Kilauea’s southern flank is forced southward to accommodate the additional magma.

As pressure builds within the summit magma plumbing system, rift zone intrusions, like the 2018 intrusion into the lower East Rift Zone (LERZ), can occur. Intrusions are typically accompanied by increasing numbers of earthquakes as the magma fractures the ground along its path. The earthquakes are concentrated at depths of about 2 to 4 kilometres below the ground surface, and periods of increased seismicity can last several hours to days as the intrusion progresses. In addition to seismicity, ground deformation also occurs during a rift zone intrusion. Inflation above the intrusion is measured by tilt and GPS stations showing upward and outward motion as the stations move away from the swelling rift zone.

As the magma ascends and forces its way through the rock, fracturing is mirrored on the ground surface with many parallel cracks above the intrusion. These cracks continue to widen as the rift is forced open. If the intrusion reaches the surface, one or more fissures will open and erupt lava. Long curtains of lava fountains or spatter form as the lava erupts through cracks in the ground. As a fissure evolves, it typically transitions from erupting along a line to focusing at a single or several vents. This in turn can cause increased pressurization within the erupting system resulting in higher lava fountains.

Lava fountains are driven by the rapid formation of gas bubbles as magma rises to shallow depths, which then burst to create the pressurized lava at the surface. The bubbles form because pressure at shallow depths is low enough for the gas dissolved within the magma to escape, like bubbles forming when you open a carbonated drink. Beside lava flows, fissure fountains can produce spatter build-up adjacent to the vent in linear or conical formations. Spatter cones which are common along Kilauea’s rift zones, are likely to build when eruptive activity persists.

When an eruption ends, the intrusion’s un-erupted magma drains back into the rift zone where it can remain molten for decades. In fact, lava with a chemical composition similar to the 1955 eruption was produced during the first week of the 2018 LERZ eruption, suggesting that the early fissures were supplied by stored magma. This illustrates that rift zones are not only essential for the transportation of magma within the volcano, but are also storing magma that could feed future eruptions.

Source : USGS / HVO.

Zone de rift Est du Kilauea

Zone de rift Sud-Ouest du Kilauea

(Photos: C. Grandpey)

Groenland : Nouvelle accélération du glacier Petermann // Greenland : The Permann Glacier is again accelerating

Dans une note mise en ligne le 18 avril 2017, j’attirais l’attention sur le comportement du glacier Petermann au Groenland. A cette époque, les scientifiques avaient décelé sur les images satellitaires une nouvelle fracture dans la plateforme glaciaire, avec le risque d’une une rupture spectaculaire dans les années à venir.

Le glacier Petermann, situé à 80 degrés de latitude nord, constitue l’une des principales portes par lesquelles la calotte glaciaire du Groenland s’écoule dans la mer. En 2010 et 2012, la plateforme flottante du glacier a déjà laissé s’échapper des morceaux extrêmement importants. Ainsi, un iceberg produit en 2010 avait une superficie de 251 km2. Un autre en 2012 présentait une surface de 147 km². Cette fracturation à répétition de la plateforme est un gros problème parce que le glacier Petermann  retient une partie de la banquise du Groenland qui, si elle devait prendre le chemin de la mer, ferait monter son niveau d’une trentaine de centimètres.
Une étude récente effectuée par des glaciologues allemands et publiée en janvier 2019 dans le Journal of Geophysical Research révèle que la vitesse d’écoulement du glacier Petermann s’est accrue de 10 % par rapport à l’hiver 2011 et de nouvelles fractures sont apparues 12 km en amont du front glaciaire, indiquant la formation possible d’un nouvel iceberg. Les images satellite montrent que le glacier s’écoulait à une vitesse de 1135 mètres par an en 2016, phénomène que les chercheurs expliquent comme une conséquence du vêlage de 2012. La perte de glace a réduit la longueur de langue et a donc amoindri les frottements de la masse glaciaire contre les parois du fjord qui freinent  son écoulement. Le détachement d’un autre iceberg pourrait accélérer encore la vitesse du glacier.

Les glaciologues ne peuvent pas dire à la seule observation des données satellitaires si l’accélération découlement du glacier Petermann est causée par le réchauffement de l’atmosphère ou de l’eau de mer au Groenland. Néanmoins, les scientifiques expliquent que l’accélération du glacier Petermann est un signal important. Contrairement aux glaciers du sud-est et du sud-ouest du Groenland, ceux du nord de l’île étaient restés relativement stables jusqu’à présent; mais la situation semble avoir changé. Depuis 2002, la banquise et les glaciers du Groenland ont perdu en moyenne 286 milliards de tonnes de glace par an. Cette perte de masse est due avant tout à l’accélération de la fonte de surface en été. Le vêlage des icebergs a également augmenté. Les glaciers du Groenland perdent maintenant un quart de glace de plus sous forme d’événements de vêlage que pendant 1960-1990 qui sert de période de référence. Les causes potentielles incluent des courants océaniques plus chauds qui font fondre les langues glaciaires par en dessous, et les eaux de fonte qui s’infiltrent dans les fissures et les crevasses jusqu’à atteindre le soubassement des glaciers où elles jouent le rôle de lubrifiant et provoquent une accélération de l’écoulement de la glace. L’augmentation globale annuelle du niveau de la mer est d’environ 3,3 millimètres ; la perte de glace au Groenland y contribue actuellement pour environ 0,7 millimètre.

Voici une animation du vêlage du glacier en 2012 : https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/transcoded/b/b2/Wild_Arctic_Summer.ogv/Wild_Arctic_Summer.ogv.480p.webm

Source : Presse scientifique.

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In a post released on April 18th, 2017, I drew attention to the behaviour of the Petermann Glacier in Greenland. At that time, scientists had detected on satellite images a new crack in the floating ice shelf with the risk of a spectacular break in the coming years.
The Petermann Glacier, located in the high Arctic at 80 degrees North latitude, is one of the most important outlets through which the Greenland icecap flows into the sea. In 2010 and 2012, the glacier’s floating platform has already released extremely large pieces. For example, an iceberg produced in 2010 had an area of ​​251 km2. Another in 2012 had an area of ​​147 km². This repetitive breaking of the platform is a big problem because the Petermann glacier retains part of the Greenland ice sheet which, if it were to flow into the sea, would raise its level by about thirty centimetres.
A recent study conducted by German glaciologists and published in January 2019 in the Journal of Geophysical Research reveals that the flow rate of the Petermann glacier has increased by 10% compared to winter 2011 and new fractures have appeared. 12 kilometres upstream of the ice front, indicating the possible formation of a new iceberg. Satellite imagery shows that the glacier was flowing at a speed of 1135 metrs per year in 2016, a phenomenon that the researchers explain as a consequence of the calving in 2012. The loss of ice has reduced the length of the ice tongue and thus also reduced the friction of the glacial mass against the walls of the fjord which slow down its flow. The detachment of another iceberg could further accelerate the speed of the glacier.

The question of whether these changes are due to the warming atmosphere over Greenland, or to warmer seawater, is not an aspect that glaciologists could investigate using the satellite data.  Nevertheless, the experts consider the acceleration of Petermann Glacier to be an important signal. Unlike the glaciers in southeast and southwest Greenland, those in the island’s northern reaches had remained largely stable; but the situation now appears to have changed. Since 2002, the Greenland Ice Sheet and the island’s glaciers have lost an average of 286 billion tonnes of ice per year. This loss of mass is above all due to intensified surface melting in the summer. Iceberg calving has also increased: Greenland’s glaciers are now losing a fourth more ice in the form of calving events than in the comparison period (1960 to 1990). Potential causes include warmer ocean currents, which melt the glaciers’ floating tongues from below; and meltwater, which percolate into cracks and crevasses until it reaches the glacier bed, where it acts like a lubricant, causing ice flows to accelerate. The total annual global sea-level rise is about 3.3 millimetres, of which the loss of ice on Greenland is currently contributing about 0.7 millimetres.

Here is a timelapse video of the glacier in 2012 : https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/transcoded/b/b2/Wild_Arctic_Summer.ogv/Wild_Arctic_Summer.ogv.480p.webm

Source: Scientific press.

Source: NASA