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L’or de l’Erebus en Antarctique // Mount Erebus’ gold in Antarctica

En Antarctique, situé sur l’île de Ross, dans la mer de Ross, l’Erebus est le volcan actif le plus austral au monde. Dans les profondeurs de son cratère s’agite un lac de lave permanent.

(Source : Copernicus Sentinel-2)

Le volcan émet un panache de gaz qui suscite un grand intérêt dans le monde scientifique, car il contient des particules microscopiques d’or cristallin élémentaire. Selon une étude publiée en 1991 dans la revue Geophysical Research Letters, l’Erebus rejette environ 80 grammes de poussière d’or microscopique par jour, avant de les saupoudrer jusqu’à 1 000 kilomètres à la ronde. À ce jour, c’est le seul volcan au monde capable de rejeter des particules d’or cristallin élémentaire.

Le 29 avril 2024, j’avais consacré une note à l’or rejeté par le volcan antarctique au vu de l’étude parue en 1991.

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2024/04/29/lor-de-lerebus-antarctique-erebus-gold-altarctica/

Plusieurs études plus récentes apportent une nouvelle lumière, sans toutefois apporter de réponse définitive à l’origine de cet or.

La présence d’or dans les émissions volcaniques n’est pas exceptionnelle ; des traces d’or ont été détectées par analyse chimique dans des échantillons provenant du Kīlauea (Hawaï), de l’Etna (Sicile / Italie), de l’Augustine (Alaska) et de l’El Chichón (Mexique). La véritable question est de savoir comment l’or parvient à s’échapper du magma et aucun scientifique n’y a à ce jour vraiment répondu.
À la suite de l’étude de 1991, d’autres recherches théoriques ont suggéré que l’or pouvait être transporté par des fluides volcaniques chauds, et probablement aussi par des gaz. Cela semble logique : un volcan est une ouverture dans la croûte terrestre par laquelle remonte de la matière en fusion provenant des profondeurs. De nombreux éléments tels que le cuivre, l’argent, le mercure, l’arsenic, le sélénium et le soufre, ainsi que l’or se retrouvent dans une espèce de mixture où ils peuvent s’associer à d’autres éléments pour former des composés. On pense que l’or est transporté par des composés volatils contenant du chlore ou du soufre, présents dans les gaz volcaniques à haute température.
Cependant, selon une équipe du New Mexico Institute of Mining and Technology aux États-Unis, l’or de l’Erebus présente un comportement inédit, jamais observé sur d’autres volcans. Dans le cadre de leurs recherches sur les émissions de l’Erebus, les scientifiques ont prélevé des échantillons dans la neige autour du cratère, dans le panache de gaz s’échappant du lac de lave et dans la troposphère antarctique, jusqu’à 1 000 kilomètres du volcan. Dans ces trois séries d’échantillons, ils ont découvert des particules d’or pur de taille micrométrique. Observées au microscope électronique, ces particules n’ont pas l’aspect de grains irréguliers, mais de cristaux complexes, à plusieurs facettes et à la géométrie presque parfaite. Certains de ces cristaux atteignent environ 60 micromètres de diamètre (1 μm = 10−6 m). La production quotidienne estimée à 80 grammes pour l’Erebus est inférieure à celle relevée pour certains autres volcans. Le Kīlauea émet une quantité estimée entre 500 et 800 grammes d’or par jour, tandis que les estimations pour l’Etna ont atteint jusqu’à 2,4 kilogrammes. Toutefois, l’Erebus présente une particularité qui permet à l’or de se séparer des composés qui le retenaient au sein des émissions volcaniques. Selon un modèle proposé par les chercheurs, l’or serait extrait de la lave par des composés volatils chlorés. À mesure que les gaz se refroidissent, l’or cristallise à partir de ces composés avant de finir par se déposer sur la glace antarctique. Ce modèle se heurte toutefois à une difficulté : la teneur en or des gaz est très faible ; dans de telles conditions, la nucléation spontanée de cristaux aux formes parfaites au sein de l’air est très difficile.
Selon un autre scénario, avancé par le volcanologue Philip Kyle du New Mexico Institute of Mining and Technology, l’or se formerait plus progressivement dans la croûte à la surface du lac de lave, avant d’être propulsé dans les airs par les gaz ascendants.
Trente-cinq années se sont écoulées depuis l’étude de 1991, et nous n’avons toujours pas de réponse définitive concernant la formation de l’or de l’Etebus..
Le volcan antarctique semble posséder une capacité unique à saupoudrer la neige de poussière d’or, tel un lutin facétieux. Un volcan peut parfois devenir un  magicien.
Source : Science Alert.

Particules d’or trouvées dans la neige du glacier Fang, à 4 kilomètres de l’Erebus (a et b), et dans un échantillon d’air provenant du panache volcanique (c). Un spectre de rayons X typique des particules échantillonnées est présenté en bas à droite (d). (Source : Geophysical Research Letters, 1991)

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In Antarctica, located on Ross Island in the Ross Sea, Mount Erebus is the world’s southernmost active volcano. Deep in its crater bubbles a permanent lava lake.

The volcano emits a gas plume of great interest to the scientific world as it contains microscopic particles of crystalline, elemental gold. According to a 1991 research paper, published in Geophysical Research Letters, Erebus belches out about 80 grams of microscopic gold dust per day, scattering it as far as 1,000 kilometers away. To date, it’s the only volcano in the world known to spew forth crystalline elemental gold particles.

On April 29, 2024, I published a post about the gold spewed by the Antarctic volcano, based on a study released in 1991.
https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2024/04/29/lor-de-lerebus-antarctique-erebus-gold-altarctica/

Gold in volcanic emissions is not unusual. Trace gold has been detected chemically in samples from Kīlauea in Hawai’i, Etna in Italy, Augustine in Alaska, and El Chichón in Mexico. The real mystery, though, is how the gold escapes the magma in the first place.

Following the 1991 study, other theoretical research has suggested that gold can be transported in hot volcanic fluids, and likely gases too. It makes sense. A volcano is basically a hole in Earth’s crust, through which molten material from deep below the ground seethes upward. Many elements, such as copper, silver, mercury, arsenic, selenium, and sulfur, as well as gold, are all thrown together in a melting pot where they can join with other elements to form compounds. It is thought that gold hitches a ride in volatile chlorine- or sulfur-bearing compounds that can exist in the hot volcanic gases.

However, according to a team fromthe New Mexico Institute of Mining and Technology in the US, the Erebus gold has a behaviour not seen in any other volcano. As part of their investigation of Mount Erebus’s emissions, the researchers collected samples from the snow around the volcanic crater, from the plume of gas coming from the lava lake, and from the Antarctic troposphere up to 1,000 kilometers from the volcano. In all three sample sets, they found micron-scale particles of pure gold. Under an electron microscope, the particles appeared as intricate, faceted, almost perfectly geometric crystals rather than irregular specks, some measuring up to about 60 micrometers across.

The estimated daily output of 80 grams for Mount Erebus is actually somewhat smaller than that reported for some other volcanoes. Kīlauea emits an estimated 500 to 800 grams of gold per day, while estimates for Mount Etna reached as high as 2.4 kilograms. But there’s something unique about Erebus that allows the gold to separate from the compounds that held it in the volcanic emissions. One model the researchers proposed is that gold is carried out of the lava in volatile chlorine-bearing compounds. As the gases cool, the gold crystallizes out of these compounds before eventually coming to rest on the Antarctic ice. One difficulty with that model is that the gas contains very little gold; under those conditions, the spontaneous nucleation of beautifully formed crystals in the air is very difficult.

Another scenario later proposed by volcanologist Philip Kyle of the New Mexico Institute of Mining and Technology is that the gold forms more gradually in a crust on the surface of the lava lake before being borne aloft by rising gases.

Moreore than 30 years have elapsed since the discovery, and we still don’t have a concrete answer.

There is something about Mount Erebus that appears to give it a unique ability to sprinkle the snow with gold dust like a mischievous pixie. A volcano can sometimes become a magician.

Source : Science alert.

Risques liés à l’entrée de la lave dans l’océan // Hazards associated with lava entry into the ocean

Pour le moment, l’entrée de lave dans le secteur du Grand Brûlé est assez réduite et ne présente pas de risques élevés.

Crédit photo: PGHM

Si le débit effusif venait à augmenter, la situation pourrait devenir plus compliquée. Hawaï illustre parfaitement les dangers liés aux entrées de lave dans l’océan. J’ai vu des coulées se déverser dans l’océan Pacifique sur des centaines de mètres.

Lorsque la lave entre en contact avec l’eau de mer, son refroidissement rapide génère d’épais panaches composés de vapeur d’eau, de gaz volcaniques et de fines particules de verre, lorsque la roche en fusion se fragmente au contact de l’eau. Ces nuages ​​de vapeur et de gaz se forment lorsque la lave à très haute température réchauffe l’eau de mer, produisant une vapeur nocive contenant de l’acide chlorhydrique et de fines particules de verre volcanique. Ces panaches peuvent irriter les yeux et les voies respiratoires des personnes se trouvant sous le vent et réduire la visibilité près du littoral.

L’entrée de lave dans l’océan crée également des accumulations et plateformes instables de lave nouvellement solidifiée qui s’étendent depuis le rivage vers la mer. Ces deltas de lave temporaires se forment par accumulation et refroidissement de coulées successives. Cependant, leur structure reste fragile et ils peuvent s’effondrer brutalement, avec des explosions et des projections de fragments de roche brûlante et d’eau de mer vers l’intérieur des terres. Danger !

L’interaction entre la lave et l’eau de mer peut également générer de brèves explosions lorsque l’eau de mer se retrouve piégée sous la lave en train d’avancer. La détente rapide de la vapeur peut fragmenter la croûte externe de la coulée, avec des projections de fragments de lave et des jets de vapeur.

Photos: C. Grandpey

À la Réunion, le système de surveillance de la qualité de l’air a détecté un dépassement temporaire du seuil d’alerte sanitaire pour le SO₂ dans la zone de Bourg Murat le 16 mars 2026. Les concentrations de SO₂ ont dépassé le niveau d’alerte de 500 µg/m³ par heure pendant trois heures consécutives, avec une moyenne horaire de 593 µg/m³ et un pic à 673 µg/m³ avant de revenir à des niveaux inférieurs. Les autorités expliquent que la qualité de l’air autour du volcan peut évoluer rapidement lors d’une éruption, en fonction de l’activité volcanique et des conditions météorologiques, notamment la direction du vent. Des concentrations élevées de gaz volcaniques peuvent affecter les personnes souffrant de problèmes respiratoires comme l’asthme. Il est donc conseillé aux habitants des zones concernées de limiter les activités physiques intenses en extérieur.

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For the time being, the lava entry in the Grand-Brûlé area is quite reducedand does not include high risks.

Should an increase in the lava flow occur, the situation might become more risky. Hawaii is a perfect example of hazards associated with lava entries. I have ssen the lava flow into the Pacific Ocean over hundreds of meters.

When lava comes into contact with seawater, rapid cooling produces dense plumes composed of water vapor, volcanic gases, and fine glass particles when the molten rock fragments on contact with the water. The steam and gas clouds form when hot lava heats seawater, producing acidic steam that contains hydrochloric acid and fine volcanic glass particles. These plumes can irritate the eyes and respiratory system of people exposed downwind and may reduce visibility near the coastline.

Ocean entry also creates unstable accumulations of newly solidified lava fragments that build outward from the shoreline. Temporary lava deltas form as successive flows pile up and cool, but they remain structurally unstable and can collapse suddenly, producing localized explosions and sending fragments of hot rock and seawater inland.

The interaction between lava and seawater can also generate brief explosive bursts when seawater becomes trapped beneath advancing lava. Rapid steam expansion may fragment the outer crust of the flow, ejecting lava fragments and forming short-lived jets of steam and debris along the entry point.

Air-quality monitoring conducted on Réunion Island detected a temporary exceedance of the health alert threshold for SO2 in the Bourg Murat area on March 16, 2026. SO2 concentrations exceeded the alert level of 500 µg/m³ per hour for three consecutive hours, reaching an hourly average of 593 µg/m³ with a peak of 673 µg/m³ before returning to lower levels.

Authorities note that air-quality conditions around the volcano can change rapidly during an eruption, depending on volcanic activity and weather conditions, especially wind direction. Elevated concentrations of volcanic gases may affect individuals suffering from respiratory problems like asthma. Residents in affected areas are advised to reduce intense outdoor activity.

Dernières nouvelles d’Islande (22 juillet 2025) // Latest news from Iceland (22 July 2025)

L’Office de Tourisme islandais avertit les agences de tourisme que la pollution atmosphérique près de Fagradalsfjall et du cratère de Sundhnúkar est actuellement très dangereuse. Dans un communiqué publié le 22 juillet 2025, l’agence indique que tant que ces conditions actuelles persisteront, les visites du site éruptif ne devront en aucun cas être organisées.
Il est à noter qu’il est possible d’observer la zone de l’éruption depuis Arnarsætursnáma, mais s’approcher du site est trop risqué. L’Office du tourisme demande aux agences de tourisme de se référer attentivement aux prévisions de qualité de l’air et de pollution gazeuse publiées sur le site web du Met Office islandais.
Source : Iceland Monitor.

Cette mise en garde de l’Office de Tourisme confirme un état des lieux publié par le Met Office le 22 juillet. Le rapport indique que « la pollution par le SO₂ devrait se déplacer vers l’est aujourd’hui, couvrant de grandes parties du sud et de l’est de l’Islande d’ici la soirée. Demain, la pollution devrait se propager plus largement dans tout le pays. »
S’agissant de l’éruption, un seul des deux cratères est actuellement actif. L’activité du cratère nord a cessé vers 22h00 le 21 juillet. La lave continue de s’épaissir et de s’écouler lentement vers l’est jusqu’à Fagradal. Le tremor volcanique diminue progressivement. L’activité sismique reste faible dans la zone.
La déformation du sol ne montre actuellement aucun signe de soulèvement ou d’affaissement dans la région de Svartsengi, ce qui montre que les entrées et sorties de magma vers le système éruptif sont actuellement en équilibre.
Source : Met Office.

L’éruption le 21 juillet avant l’arrêt d’activité du cratère nord (image du drone d’Isak Finnbogason

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The Icelandic Tourist Board is warning tourism operators that conditions due to air pollution near Fagradalsfjall and the Sundhnúkar crater area are currently very dangerous. In a statement released on July 22nd, 2025, the agency says that as long as these conditions persist, trips to the eruption sites should not be organized under any circumstances.

It is noted that it may be possible to view the area from Arnarsætursnáma, but travel closer to the eruption sites themselves is not considered safe. The Tourist Board urges tourism operators to closely monitor air quality and gas pollution forecasts on the website of the Icelandic Meteorological Office.

Source : Iceland Monitor.

This statement confirmed another statement released by the Met Office on July 22nd too. Thereport says that « SO₂ pollution is expected to drift eastward today, covering large parts of South and East Iceland by the evening. Tomorrow, the pollution is forecasted to spread more widely across the country. »

Only one of the two previously active craters is currently erupting. Activity from the northern crater ceased around 22:00 lon July 21st.. The lava continues to thicken and flow slowly eastward into Fagradal, although the advance is very gradual. The volcanic tremor is gradually decreasing. Seismic activity remains low in the area.

Ground deformation observations currently show no indication of either uplift or subsidence in the Svartsengi area, suggesting that magma inflow and outflow to the system are presently in equilibrium.

Source : Met Office.

Mesure des gaz sur le Kilauea (Hawaï) // Gas measurement on Kilauea Volcano (Hawaii)

L‘Observatoire des Volcans d’Hawaï (HVO) publie régulièrement des articles dans le cadre d’une série baptisée « Volcano Watch » dont le but est d’informer sur les observations et les mesures effectuées par les scientifiques en poste à l’Observatoire. C’est aussi un travail de vulgarisation qui informe le public sur les risques volcaniques.

L’un des derniers articles « Volcano Watch » est consacré à la mesure des gaz volcaniques, un paramètre essentiel, que ce soit pour la sécurité du public ou pour la compréhension de l’activité volcanique. Le HVO explique dès le début de l’article que la technologie repose avant tout sur le vent.

 

Panache de gaz émis par le cratère de l’Halema’uma’u (Photo : C. Grandpey)

Le HVO exploite actuellement 19 stations permanentes de mesure des gaz et 7 instruments portables pour analyser les éruptions du Kilauea. L’ensemble de ces instruments peut être divisé en deux catégories : (1) ceux qui analysent les concentrations de gaz ; et (2) ceux qui étudient les taux d’émission.

Les instruments qui analysent les concentrations de gaz comprennent des stations multi-gaz qui mesurent un ensemble de gaz (CO2, H2O, SO2 et H2S) et des stations haute résolution capables de mesurer un seul gaz (le SO2, par exemple) jusqu’à de très faibles concentrations. Ces instruments prélèvent des échantillons de panaches volcaniques pour indiquer quels gaz sont présents et les rapports de ces gaz les uns par rapport aux autres, ce qui est important pour comprendre le système volcanique.

Les instruments qui analysent les taux d’émission mesurent l’absorption de la lumière ultraviolette du soleil par le panache via la télédétection. Cela permet aux scientifiques du HVO de déterminer la quantité de SO2 émise par le volcan, mais uniquement pendant la journée.

Un géochimiste du HVO mesure les gaz émis par le Kilauea à l’aide d’un spectromètre infrarouge à transformée de Fourier (FTIR), un instrument qui détecte la composition des gaz sur la base de la lumière infrarouge absorbée. (Crédit photo : HVO)

Tous ces instruments nécessitent une bonne coopération des gaz. Cela signifie que le panache doit passer à proximité ou au-dessus de l’instrument pour qu’une mesure soit effectuée.

Le panache volcanique ne bouge pas tout seul. Il dépend du vent pour le transporter dans une direction donnée. Le travail des scientifiques spécialisés dans la mesure des gaz volcaniques consiste à rechercher et à mesurer cette formation de gaz changeante et transitoire, ce qui n’est pas une tâche facile. En effet, les instruments ne fonctionnent pas dans certaines conditions météorologiques. Ils ont besoin que le vent souffle dans la bonne direction et à la bonne vitesse pour effectuer une mesure utile.

Sur le Kilauea, les alizés sont les vents dominants, ce qui signifie que les vents proches de la surface soufflent du nord-est la majeure partie de l’année. Pour cette raison, les stations permanentes de mesure des gaz du HVO sont positionnées au sud-ouest (sous le vent) de l’Halema’uma’u, le cratère sommital.

Si la direction du vent s’inverse par rapport aux alizés (une situation appelée « vents de Kona »), les scientifiques se trouvent en difficulté car le vent éloigne les gaz des capteurs permanents. De même, si le vent est trop lent (en dessous d’environ 4 mètres par seconde), le panache peut alors s’élever verticalement et se trouver hors de portée des capteurs. Dans le cas contraire, si le vent est trop fort, il dilue le panache, l’étale et rend difficile la mesure par les capteurs.

Une autre difficulté est que les volcans n’entrent pas en éruption toujours au même endroit. Lors de l’éruption la plus récente du Kilauea, des fissures se sont ouvertes dans la partie supérieure de la zone de rift sud-ouest, sous le vent de la quasi-totalité du réseau de mesure des gaz. Un seul instrument, une station à haute résolution – la HRPKE – était située à proximité des bouches éruptives, à quelques centaines de mètres à l’ouest-nord-ouest des fissures. Le problème, c’est que le vent soufflait du nord ce jour-là et emportait l’épais panache éruptif vers le sud, loin de la station HRPKE qui a dû se contenter d’un filet de gaz plusieurs heures après le début de l’éruption. Par la suite, le vent a tourné plus à l’est et dirigé le panache vers la station.

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Station HRPKE installée au sud-ouest du sommet du Kīlauea, dans l’Upper Southwest Rift Zone. L’instrument mesure les concentrations de SO2 dans l’air, ainsi que des données météorologiques telles que la vitesse et la direction du vent, et les précipitations. (Crédit photo : USGS)

Pour parvenir à des mesures de gaz efficaces, il faut la combinaison de quatre éléments : la direction et la vitesse du vent, parfois la lumière du jour, et toujours beaucoup de chance. Les chercheurs en charge de la mesure des gaz volcaniques à l’USGS ne cessent de mettre au point de nouvelles technologies pour être plus efficaces et pouvoir informer le public sur ce risque volcanique.

Source : HVO / USGS.

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The Hawaiian Volcano Observatory (HVO) regularly publishes articles as part of a series called “Volcano Watch” whose aim is to inform about the observations and measurements performed by scientists stationed at the Observatory . It is also popularization work which informs the public about volcanic hazards.

One of the latest « Volcano Watch » articles is dedicated to the measurement of volcanic gases which is critical for both public safety and understanding volcanic activity. HVO explains from the beginning that the technology relies on the wind.

HVO currently operates 19 permanent gas monitoring stations and 7 portable instruments for eruption response on Kilauea. These can be divided into two categories : (1) gas concentrations; and (2) emission rates.

Gas concentration instruments include multi-GAS stations that measure a combination of gases (CO2, H2O, SO2, and H2S) and high-resolution stations that can measure a single gas (SO2) down to very low concentrations. These instruments draw in samples of volcanic plumes to indicate which gases are present and the ratios of these gases to each other, which is important for understanding the volcanic system.

Emission rate instruments measure the plume’s absorption of ultraviolet light from the sun via remote sensing. This allows HVO scientists to determine how much SO2 is coming out of the volcano, though only during daylight hours.

All these instruments require cooperation from the gases themselves: the plume must pass by or over the instrument for a measurement to be made.

The volcanic plume, however, doesn’t move on its own. It relies on the wind to carry it in any given direction. The job of volcano gas scientists is to chase around and measure this shifting, transient gas claoud, which is not an easy task. Indeed, gas instruments do not work in certain weather conditions. They need the wind to be in the right direction and the right speed to make a useful measurement.

At Kilauea volcano, the dominant trade winds mean that near-surface winds blow from the northeast most of the year. For this reason, HVO’s permanent gas monitoring stations are positioned to the southwest (downwind) of Halemaʻumaʻu, the summit crater.

If the wind direction is reversed relative to normal trade winds (a condition called “Kona winds”), scientists have no easy way of measuring it because the wind is blowing the gas away from the permanent sensors. Similarly, if the wind is too slow (below about 4 m/s), then the plume can loft straight up and once again miss the sensors. Alternatively, if the wind is too strong then it effectively dilutes the plume, spreading it thin and making it difficult for the sensors to measure.

Another complication is that volcanoes do not always erupt from the same location. In the most recent eruption at Kilauea, fissures opened in the Upper Southwest Rift Zone, downwind of nearly the entire gas monitoring network. Only one instrument, a high-resolution station called HRPKE, was located near the eruptive vents, a few hundred meters to the west-northwest of the fissures. However, the winds were northerly that day and were blowing the thick eruptive plume to the south, away from HRPKE which di not record a wisp of gas until several hours into the eruption when the wind turned more easterly, finally blowing the plume to the station.

Effective gas measurements require an alignment of four things: wind direction, wind speed, sometimes daylight, and always luck. Volcano gas researchers at the USGS continue to develop new technologies to be more efficient and be able to inform the public about this volcanic hazard.

Source : HVO / USGS.