Nuages de cendre volcanique // Volcanic ash clouds

De toute évidence, aucune mesure concrète et efficace dans le domaine du trafic aérien n’a fait suite à l’éruption de l’Eyjafjallajökull en Islande en 2010. Aucun système fiable de détection de la cendre volcanique n’a été installé dans les aéronefs. Cela m’a été confirmé par des pilotes de la British Airways et d’Air France. Les efforts ont essentiellement porté sur la recherche de solutions permettant de détecter la cendre depuis le sol jusqu’à une altitude minimale de 12 km et d’en évaluer la densité. Ainsi, les avionneurs sont en mesure de mieux comprendre les densités de cendre que leurs avions peuvent endurer. De plus, les Volcanic Ash Advisory Centres (VAACs), centres conseil en cendres volcaniques, disposent maintenant d’outils et de procédures beaucoup plus performants qu’en 2010 pour cartographier et localiser les nuages ​​de cendre.
Malgré tous ces efforts, la dernière éruption du Mont Agung a provoqué la fermeture de plusieurs aéroports indonésiens, ainsi que de nombreuses annulations de vols. La couleur de l’alerte aérienne est également passée au Rouge lors de la dernière éruption du Mayon aux Philippines. Le Mont Sinabung sur l’île de Sumatra est entré en éruption en février et a envoyé un nuage de cendre jusqu’à 7 kilomètres de hauteur. La couleur de l’alerte aérienne est, là aussi, passée au Rouge et les pilotes devaient donc éviter de s’approcher du volcan.
L’expérience a montré à plusieurs reprises aux compagnies aériennes que la cendre volcanique peut constituer un réel danger pour les avions. Le mélange de roches pulvérisées, de gaz et de minuscules éclats de verre peut causer des dégâts à la carlingue des avions, pénétrer à l’intérieur des réacteurs et même les bloquer. La cendre peut aussi réduire à néant les principaux systèmes de navigation et de communication. C’est pourquoi les neuf VAAC à travers le monde surveillent les éruptions volcaniques comme celle du Sinabung. Leur rôle est de suivre l’évolution et le déplacement des nuages ​​de cendre en temps réel et d’éloigner les avions.
À l’aide des images satellites, des rapports de pilotes et des données provenant d’observatoires volcanologiques, ces VAAC émettent des bulletins d’alerte avec des codes de couleurs différentes : Vert signifie qu’un volcan est calme; Jaune signifie que le volcan a commencé à entrer en activité; Orange signifie qu’une éruption est probable alors que Rouge signifie qu’une importante éruption est en cours ou a commencé. Les responsables des VAAC ne disent pas aux pilotes ce qu’ils doivent faire ; leur rôle se limite à fournir des informations essentielles sur la taille et l’emplacement des nuages de cendre, ainsi que leur direction.
Les VAAC ont été créés par l’Organisation de l’Aviation Civile Internationale (OACI) après que plusieurs avions aient failli s’écraser après avoir traversé des nuages ​​de cendre. En 1982, les moteurs de deux avions qui avaient volé à travers la cendre émise par le Galunggung (Indonésie) ont cessé de fonctionner et les pilotes ont dû effectuer des atterrissages d’urgence. L’un d’entre eux, un Boeing 747 de la British Airways, a décroché de plus de 6 000 mètres avant que le pilote réussisse à redémarrer trois des quatre moteurs. En 1989, un autre Boeing 747 a failli s’écraser après avoir traversé le nuage de cendre émis par le Mont Redoubt en Alaska; les quatre moteurs avaient cessé de fonctionner!
La cendre volcanique peut endommager un avion de plusieurs façons. L’une des conséquences les plus graves est, bien sûr, l’arrêt des moteurs. La cendre contient de minuscules particules de verre qui peuvent fondre sous l’effet de la chaleur d’un réacteur. Ce verre fondu peut pénétrer dans des pièces maîtresses, réduire la puissance du moteur, ou le bloquer carrément. Avec la vitesse de vol des avions, la cendre qui entre en contact avec l’extérieur de l’avion peut également briser les antennes, créer un écran sur les pare-brise ​​et générer de l’électricité statique susceptible de perturber les signaux de navigation et de communication. La cendre peut aussi détruire les systèmes indiquant la vitesse de l’avion. On a vu récemment les problèmes dramatiques provoqués par le mauvais fonctionnement des sondes Pitot.
Les compagnies aériennes ne savent pas évaluer la densité de cendre tolérable pour faire voler les appareils. Pendant longtemps, elles ont évité de les faire voler lorsque de la cendre était dans l’air. Toutefois, après que des millions de personnes aient été bloquées et que des milliards de dollars aient été perdus lors de l’éruption de l’Eyjafjallajökull en 2010, les scientifiques ont commencé à faire des recherches. Des tests ont été effectués mais, de toute évidence, les résultats ne sont pas fiables.
Au vu des statistiques de l’USGS, des avions ont traversé des nuages ​​de cendre volcanique à 253 reprises entre 1953 et 2016. Neuf d’entre eux ont connu une panne de moteur, mais aucun ne s’est écrasé. On ne sait pas pourquoi certains nuages ​​de cendre peuvent avoir un effet  dévastateur sur certains moteurs, alors que d’autres avions peuvent se sortir des nuages de cendre relativement indemnes. C’est probablement parce que la composition de la cendre peut varier d’un volcan à l’autre.
Un autre problème doit être pris en compte: Tous les volcans ne sont pas surveillés, en particulier dans certaines régions volcaniques du Pacifique, de sorte que des pilote peuvent devoir traverser des nuages de cendre sans avoir été prévenus de leur présence.

Au bout du compte, il semble bien que la situation n’ait guère évolué depuis l’éruption de l’Eyfjallajökull….

Adapté à partir d’un article paru dans The Verge., VAAC Toulouse, Météo France, Rolls Royce.

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Apparently, the 2010 eruption of Eyjafjallajökull in Iceland did not bring any profitable lesson as far as air traffic is concerned. No reliable ash detection system has been installed in aircraft. This was confirmed to me by British Airways and Air France pilots. Efforts have essentially been made to investigate solutions to detect ash from the ground up to a minimum altitude of 12 km and to assess its density. In this way, plane manufacturers can better understand what densities of ash their aircraft are able to endure. Moreover, Volcanic Ash Advisory Centres (VAACs) now have significantly more sophisticated tools and procedures for mapping and forecasting the location of ash clouds than were available in 2010.

Despite all these efforts, the last eruption of Mt Agung caused the closure of several Indonesian airports, as well as many flight cancellations. The aviation colour code was also raised to Red during the last eruption of Mt Mayon in the Philippines. More recently, Mount Sinabung on Sumatra Island erupted in February and spewed an ash cloud up to 7 kilometres in the air. The aviation colour code was raised to Red, which meant that pilots should fly away from the volcano.

Experience has told aviation companies that volcanic ash can be a real danger to aircraft. The mixture of crushed rocks, gases, and tiny shards of glass can sandblast the plane’s exterior, get into the engine and block them, and ruin key navigational and communications systems. That’s why the nine Volcanic Ash Advisory Centers around the world keep watch for volcanic eruptions like Mt Sinabung’s. Their role is to track the ash clouds in real time and to divert the planes around.

Using a combination of satellite imagery, pilot reports, and data from volcano observatories, these VAACs issue colour-coded warnings: Green means a volcano is quiet; Yellow means the volcano is starting to get restless; Orange that an eruption is likely while Red means a big eruption is on its way, or has already started. The advisories don’t tell pilots what to do, but they provide key information about the size and location of the ash cloud and its direction.

The Volcanic Ash Advisory Centers were formed by the International Civil Aviation Organization after several planes almost crashed after flying through ash clouds. In 1982, two airplanes flying through ash emitted by Indonesia’s Mount Galunggung lost power to their engines and had to make emergency landings. One of them, a British Airways Boeing 747, plummeted more than 6,000 metres before the pilot could restart three of the four engines. Then, in 1989, another Boeing 747 nearly crashed after it flew through volcanic ash from Mount Redoubt in Alaska; all four of its engines had stopped functioning!.

Volcanic ash can damage an airplane in multiple ways. One of the most dangerous is by blocking the engine. Indeed, volcanic ash contains tiny glass particles that can melt in a jet engine’s heat. This molten glass can stick to key components, cutting the engine’s power, or killing it completely. At high speeds, ash coming into contact with the exterior of the plane can also break antennas, cloud windscreens, and generate static electricity that distorts navigation and communication signals. If ash flies into tubes that measure airspeed, it can also break the plane’s speedometer.

Air companies don’t know exactly how much ash is safe to fly through. For a long time, the aviation industry avoided flying when any ash was in the air. But after millions of people were stranded and billions of dollars were lost during the eruption of Iceland’s Eyjafjallajökull volcano in 2010, scientists began trying to figure out if there’s a middle ground. Tests were performed but the results obviously did not prove reliable.

All told, planes have flown through volcanic ash clouds about 253 times between 1953 and 2016, according to a report from the US Geological Survey. Only nine of those experienced engine failure, and none crashed. It’s not completely clear why certain ash clouds can have such a devastating effect on certain engines, and why other planes can fly through relatively unharmed. One possibility is that the composition of ash can vary from volcano to volcano.

There is another problem: not every volcano is monitored, especially in some volcanic regions of the Pacific, so it is still possible for planes to fly through ash clouds without warning.

To put it shortly, it seems the situation has not much changed since the 2010 eruption of Eyjafjallajökull…

Adapted from an article published in The Verge., VAAC Toulouse, Météo France, Rolls Royce.

Eruption du Galunggung en 1982 (Crédit photo: Wikipedia)

Eruption du Redoubt en 1990 (Crédit photo: Wikipedia)

Eruption de l’Eyjafjallajökull en 2010 (Crédit photo: Wikipedia)

 

Galunggung 1982: Péril dans le ciel

A l’heure où l’on parle beaucoup des nuages de cendre du Rinjani et de l’annulation des vols au départ et à l’arrivée de l’aéroport de Bali, voici – pour rappel – un exemple des conséquences que la cendre volcanique peut avoir sur un aéronef. C’est l’histoire du Galunggung telle qu’elle est racontée dans mon livre « Killer Volcanoes« , aujourd’hui épuisé. Une version de l’ouvrage est disponible sur CD au prix de 10 euros. Vous pourrez l’obtenir en me contactant par mail (grandpeyc@club-internet.fr)

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Situé à proximité de la ville de Tasikmalaya à l’ouest de l’île de Java, le Galunggung est né de la subduction de la plaque indo-australienne sous la plaque eurasienne. Culminant à 2168 mètres d’altitude, il se présente sous la forme d’un cône éventré par une caldera d’avalanche formée il y a 4200 ans. Cette avalanche est visible de nos jours puisqu’elle a laissé sur son passage une zone couverte d’énormes blocs de roche, nommée aujourd’hui « les dix mille collines ». L’histoire du Galunggung est marquée par deux événements majeurs : les éruptions de 1822 et 1982.

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Entre le 8 octobre et le 1er décembre 1822, avant que le volcan se déchaîne, les habitants de la région voient la rivière Cikunir charrier une eau boueuse alors qu’un panache de cendre apparaît parfois au-dessus de la montagne. Au sommet de celle-ci, un dôme de lave visqueuse est en train de naître. Il explose le 8 octobre en faisant retomber une pluie de cendre sur toute la région. Des coulées pyroclastiques parcourent les flancs du volcan peu de temps après. Certaines d’entre elles sont longues de plus de dix kilomètres. 114 villages sont détruits pendant l’éruption qui tue 4011 personnes.

Bien que moins violente, l’éruption de 1982 est beaucoup plus connue. Etant plus proche de nous, elle est mieux documentée et ses effets sur le transport aérien ont marqué les esprits. Tout commence le 4 avril 1982 quand les villageois à trois kilomètres du sommet sentent la terre trembler sous leurs pieds le soir vers 22 heures.

A l’aube du 5 avril, le Galunggung éjecte des matériaux incandescents avec des blocs « gros comme la tête d’un homme » selon certains articles de presse de l’époque. A 7 heures, les images satellites montrent que la colonne éruptive atteint un diamètre de cinquante kilomètres. Quelques heures plus tard, en début d’après-midi, les images suivantes en provenance de l’espace montrent que la source de la colonne de cendre est tarie et le nuage s’étire sur une distance estimée à 250 kilomètres. En revanche, au sol, les retombées sont importantes et sont observées jusqu’à Bandung, à 65 kilomètres du volcan. La séquence éruptive s’est accompagnée d’une forte sismicité. Deux personnes sont tuées et 31 0000 évacuées pendant quelques heures.

Après une période de calme trompeur, le Galunggung connaît une deuxième phase explosive pendant la nuit du 8 au 9 avril. Ce nouvel accès de colère est beaucoup plus dévastateur que le précédent. Des coulées de boue chaude dévalent le versant sud-est à 60 km/h et parcourent cinq kilomètres en ensevelissant six villages dans la zone heureusement évacuée. Elles détruisent un pont sur la rivière Cikunir et anéantissent les cultures à moins d’un mois des récoltes. On déplore huit morts, trois disparus et vingt-deux blessés. La plupart souffrent de brûlures ou d’intoxication par les gaz volcaniques.

En juin, les explosions se poursuivent. Une grande partie du dôme a été pulvérisée et quelque 40 000 personnes ont déjà été évacuées. Les volcanologues sont inquiets car ils redoutent que les pluies déstabilisent la cendre sur les pentes du volcan et déclenchent de redoutables coulées de boues, appelées lahars par les Indonésiens. En fait, elles ne causent pas d’autres morts car des zones à risques autour du Galunggung ont été définies en s’appuyant sur une carte dessinée en 1974. Le bilan de l’éruption est très variable selon les sources. Certaines font état de 68 victimes. Dans son rapport mensuel de juin 1982, le Global Volcanism Program de la Smithsonian Institution fait état de 27 morts liées à l’éruption, parmi lesquelles seules trois sont attribuées aux coulées pyroclastiques.
L’éruption prend fin au début du mois de janvier 1983 avec l’extrusion d’une petite coulée de lave au niveau du cratère.

En fait, plus qu’au nombre relativement réduit de victimes au regard la puissance de l’éruption, c’est surtout par les risques qu’il a fait courir à la navigation aérienne que le Galunggung a attiré l’attention en 1982. L’éruption a provoqué deux incidents qui ont obligé les pilotes à atterrir en urgence à Djakarta.

Le premier concerne un Boeing 747 de la British Airways avec 263 personnes à son bord. La nuit du 24 juin 1982, alors que l’appareil a décollé de Kuala Lumpur en Malaisie à destination de Perth en Australie et qu’il survole l’île de Java, des cendres volcaniques du Galunggung pénètrent dans les quatre réacteurs qui se bloquent. L’appareil qui naviguait à 11500 mètres d’altitude poursuit néanmoins son vol pendant 16 minutes, jusqu’à ce que l’équipage réussisse à faire redémarrer trois réacteurs les uns après les autres 7500 mètres plus bas!

En juillet 1982, en pleine nuit également, un Boeing 747 de la compagnie Singapore Airlines avec 230 passagers à son bord entre lui aussi dans un nuage de cendre émis par le Galunggung, ce qui provoque l’arrêt de trois des quatre réacteurs. Comme en juin pour l’avion britannique, le pilote parvient à les faire redémarrer après avoir perdu 2 400 mètres d’altitude. Outre les problèmes mécaniques, les deux appareils subissent des dégâts à cause du caractère abrasif de la cendre qui endommage le fuselage.

Ces deux incidents sont indirectement responsables des perturbations causées au trafic aérien au printemps 2010 par l’éruption de l’Eyjafjallajökull en Islande. En effet, ils ont largement été évoqués pour justifier le principe de précaution et l’annulation de nombreux vols.

Galunggung eruption 1982

Panache de cendre du Galunggung pendant l’éruption de 1982.

(Crédit photo: USGS)

Galunggung (Indonésie): Ne pas oublier le 24 juin 1982 ! // We should not forget June 24th 1982 !

drapeau francaisPlusieurs journaux ont rappelé en début de semaine que le 24 Juin1982 un Boeing 747 qui assurait la liaison entre Singapour et Perth a rencontré un réel problème lorsque tout à coup les quatre moteurs ont perdu de leur puissance sans raison apparente. Les pilotes ont réussi à descendre lentement en planant et se préparaient pour le pire – un atterrissage d’urgence sur la mer – lorsque les moteurs ont redémarré et l’avion a repris de la hauteur.

C’est seulement plus tard la cause de cet incident a été découverte: le responsable était le volcan Galunggung qui avait envoyé un panache de cendre volcanique à plus de 16 km de hauteur.
L’étrange lumière observée par les pilotes et les passagers autour de l’avion était également due à la cendre volcanique. Son frottement sur la carlingue électrisait les particules et donnait naissance au feu de Saint Elme autour de l’avion.
On estime qu’en moyenne six colonnes éruptives mettent en danger chaque année le trafic aérien et, depuis 1982, 80 avions ont été endommagés par les cendres volcaniques ; 10 ont connu une perte de puissance du moteur. Connaissant les effets désastreux possibles des cendres volcaniques sur les moteurs à réaction modernes, l’espace aérien au-dessus de l’Europe a été fermé en 2010 suite à l’éruption du volcan islandais Eyjafjallajökull.

L’incident aérien causé par l’éruption du Galunggung est décrit dans mon livre « Killer Volcanoes » (voir colonne de gauche de ce blog).

 

drapeau anglaisSeveral newspapers reminded us earlier this week that on June 24th, 1982 a Boeing 747 flying from Singapore to Perth encountered a real problem when suddenly all four engines lost power without apparent reason. The pilots managed to descend slowly by gliding and were preparing for the worst – an emergency landing on the sea – when the engines restarted and the aircraft regained height.  The plane barely made it back to the airport of Jakarta.

Only later the cause of this bizarre incident was discovered: the increased volcanic activity of Mount Galunggung which had sent a plume of volcanic ash more than 16 km in the sky.

The strange light noted by pilots and passengers around the plane was also due the volcanic ash, as the friction with the hull of the plane electrified the ash grains, forming the haunting appearance of a St. Elmo’s fire around the aircraft.

Estimated six eruption columns per year rise high enough to endanger air traffic and since the year 1982 80 modern jets were damaged by volcanic ash, 10 experienced the loss of engine power. Knowing of the possible disastrous effects of volcanic ash on modern jet engines in 2010 the airspace above Europe was closed in response to the ash plume coming from the Icelandic volcano Eyjafjallajökull.