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Des drones à Vulcano (Îles Éoliennes / Sicile) // Drones at Vulcano (Aeolian Islands / Sicily)

Une équipe de chercheurs de l’Université technique de Munich (TUM) et de l’Université de Mayence s’est rendue sur l’île éolienne de Vulcano munie de drones, afin de collecter et d’analyser des échantillons de gaz émis par le volcan. La dernière éruption du Grand Cratère de Vulcano remonte à la fin du 19ème siècle, mais le volcan continue de présenter une activité de dégazage intense. Les scientifiques souhaitaient vérifier si ces appareils pouvaient mesurer les gaz afin de prédire les éruptions.

Un capteur de gaz a été installé sur un trépied, en attente de l’approche du drone. Peu après, le drone s’est positionné dans l’axe du capteur ; ce dernier émet un faisceau laser invisible qui traverse les émissions de gaz volcaniques avant d’être réfléchi par le drone et de revenir vers sa source. Le drone peut se déplacer et changer d’angle pour effectuer des mesures. L’utilisation d’un laser permet au capteur d’éviter le panache de gaz. Comme l’a expliqué un chercheur : « Notre drone vole derrière le panache et notre unité au sol ne se trouve pas non plus à l’intérieur de celui-ci. » Avec une méthode plus traditionnelle, la nature corrosive du panache nécessiterait un recalibrage constant du capteur se trouvant en son sein.

À partir des signaux renvoyés au capteur, un algorithme établit une carte de la concentration en gaz pendant les 10 ou 15 minutes que met le drone à suivre une trajectoire prédéfinie qui peut aller jusqu’à une distance de 60 mètres.

Bien que les drones soient utilisés pour la surveillance des volcans depuis une quinzaine d’années, les scientifiques cherchent désormais à mettre au point des outils de mesure des gaz toujours plus précis et sans risque.

Plus loin sur la lèvre du cratère, une autre équipe scientifique utilisait des capteurs embarqués sur un drone pour mesurer les concentrations de substances chimiques dans l’air. Le drone était équipé d’une série de capteurs mesurant les gaz, les particules et les halogènes — des éléments tels que le chlore, le brome, etc. Les chercheurs affirment que la mesure des gaz et des particules permettra de mieux comprendre l’impact des éruptions et des émissions volcaniques sur l’atmosphère. « Une autre raison est d’anticiper les éruptions volcaniques, car la composition des gaz peut varier avant qu’une éruption ne se produise. Plus la pression exercée par la lave remontant des profondeurs de la Terre vers la surface est élevée, plus la quantité de gaz libérée est importante. »

C’est la première fois que l’équipe de la TUM teste sur un volcan son système de drones, qui est opérationnel jusqu’à 3 000 mètres d’altitude. L’un des principaux atouts de ces appareils réside dans leur grande flexibilité et leur capacité à naviguer dans les zones du panache où les gaz sont plus denses, ainsi qu’à changer rapidement de direction si le panache modifie soudainement sa trajectoire. Grâce au drone, les chercheurs n’ont plus besoin de pénétrer dans la zone d’émission de gaz, une opération périlleuse nécessitant le port de masques et d’autres équipements de protection. Dans les prochains jours, les scientifiques allemands utiliseront le drone sur l’Etna, où une nouvelle éruption vient de se produire.

Source : Yahoo News.

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L’article consacré à la mission allemande sur le cratère de la Fossa de Vulcano, a attiré mon attention, car j’ai moi-même mené plusieurs campagnes d’observation sur ce volcan entre 1990 et 2000. J’ai notamment étudié l’influence de la température et de l’hygrométrie de l’air ambiant sur la densité des panaches de gaz et de vapeur.

J’ai également réalisé plusieurs campagnes de mesure de l’évolution des températures des fumerolles, tant à l’intérieur du cratère que sur sa lèvre.

Dans le cadre d’un projet d’action éducative (PAE) avec le lycée où j’enseignais, j’ai prélevé des échantillons de gaz dans des ampoules sous vide, qui ont ensuite été analysés dans un laboratoire d’Orléans.

Photos: C. Grandpey

Comme le mentionne l’article de presse, la dernière éruption du Vulcano remonte à la fin du 19ème siècle, en août 1888. J’ai consacré une note à cette éruption le 5 février 2020 :

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2020/02/05/vulcano-iles-eoliennes-sicile-leruption-de-1888/

Lors de cette éruption, de puissantes émissions de cendres, de scories et de bombes volcaniques ont été observées à quelques heures d’intervalle. Le phénomène était si caractéristique que le terme « éruption vulcanienne » a par la suite été appliqué à des activités éruptives similaires sur d’autres volcans à travers le monde. Deux phases ont été observées au cours de l’éruption, séparées par quelques semaines de calme absolu : une phase initiale, caractérisée par une activité plus intense, a duré environ trois jours, du 3 au 5 août 1888 ; la seconde phase a débuté le 18 du même mois et s’est achevée le 22 mars 1890.

 

Photo prise par Orazio Silvestri et montrant l’éruption le 20 août 1888 (Source :Libreria Trippini Sergio)

L’éruption de 1888 n’a pas constitué un événement majeur, mais l’île n’était pas encore une destination touristique à l’époque. Si un phénomène similaire devait se produire aujourd’hui en pleine saison touristique, la situation serait bien différente.

Ces dernières années, plusieurs alertes ont été lancées à Vulcano suite à une hausse des émissions de CO2 et une augmentation de la température des fumerolles. Au moment où j’écris ces lignes, la situation est revenue à la normale, mais les scientifiques italiens continuent de la surveiller étroitement. Comme me l’expliquait un jour Roberto Clocchiatti : « À Vulcano, les gaz rongent le volcan de l’intérieur. »

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A team of researchers from the Technical University of Munich (TUM) and the University of Mainz have been working on the Aeolian island of Vulcano with drones in order to collect and analyze gas samples from the volcano. The last eruption of Vulcano’sGrand Crater occurred in the late 19th century but the volcano continues to show intense degassing activity.

The scientists wanted to test whether the devices can measure gases to predict eruptions.

A gas sensor was mounted on a tripod, waiting for the drone to draw closer. Soon, the drone positioned itself along the axis of the sensor, which transmits an invisible laser beam that passes through the volcanic gas emissions before being reflected by the drone, and travelling back. The drone can move around and switch angles to take full measurements.

Using a laser allows the sensor to avoid the gas plume. Said one researcher : « Our drone flies behind the plume and also our ground unit is not in the plume. » With a more traditional method, the corrosive nature of the plume would require any sensor inside it to be constantly recalibrated.

Based on the signals sent back to the sensor, an algorithm calculates a map of gas concentration in the 10 or 15 minutes it takes for the drone to follow a predefined path at a distance of up to 60 metres.

Although drones have been used in monitoring volcanoes for about 15 years, scientists are now looking to develop gas measurement tools that are increasingly accurate and risk-free.

Further around the crater, another team of scientists was using sensors carried on a drone to measure concentrations of chemical substances in the air. The drone is equipped with a series of sensors measuring gases, particles and halogens, elements like chlorine, bromine and others. The researchers say that measuring gases and particles will allow to better understand the impact of volcanic eruptions and volcanic emissions on the atmosphere. « Another reason is to anticipate volcanic eruptions, because the gas composition can change before an eruption occurs. »

The greater the pressure exerted by lava rising from inside the Earth towards the surface, the larger the amount of gas released.

It is the first time the team from TUM has tested its drone system — which can work at altitudes up to 3,000 metres — on a volcano. One of the biggest advantages of the drone is its great flexibility and ability to move around more diluted parts of the plume and quickly switch direction if the plume suddenly changes angles.

With the drone, researchers no longer need to carefully enter the area of the gas emissions, a dangerous activity which requires the use of masks and other protection.

In the coming days, the German scientists will use the drone on Mount Etna where a new eruption has just occurred.

Source : Yahoo News.

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The article about the German mission on Vulcano’s Fossa Crater drew my attention as I performed several observation campaigns on this volcano in 1990-2000. I particularly studied the influence of temperature and hygrometry on the density of the gas and steam plumes.

I also made several campaigns to measure the evoluation of temperatures in the fumaroles, both inside the crater and on its rim. During an Educative Acrtion Project with the high school where I taught, I took gas samples in vacuum-sealed ampoules that were later analysed in a laboratory of Orleans.

As mentioned in the press article, the last eruption at Vulcano occurred in the late 19th century, in August 1888. I dedicated a post to this eruption on 5 February 2020 :

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2020/02/05/vulcano-iles-eoliennes-sicile-leruption-de-1888/

During this eruption, powerful emissions of ash, scoria, and volcanic bombs were observed at intervals of a few hours. It was so distinctive that the term « Vulcanian eruption » was subsequently applied to similar eruptive activity at other volcanoes around the world.
Two phases were observed during the eruption, separated by a few weeks of absolute calm: an initial phase, characterized by more intense activity, lasted approximately three days, from August 3 to 5, 1888; the second phase began on the 18th of that same month and ended on March 22, 1890.

The 1888 eruption was not a major event but the island was not a tourist destination by that time. Should a similar event occur during the tourist season nowadays, the problem would be much different. Several alerts were observed at Vulcano in recent years with increases in CO2 emissions and higher temperatures at the fumaroles. At the time I’m writing this post, the situation has gone back to normal but Italian scientists are closely monitoring the situation. As Roberto Clocchiatti told me one day : «  At Vulcano, the gases are eating the volcano from the inside ».

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.