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Champs Phlégréens (Italie) / Campi Flegrei (Italy) : Activité bradysismique provoquée par les gaz ? // Is bradyseismic activity caused by gases ?

drapeau francaisUne nouvelle étude effectuée par des géochimistes italiens et présentée à la conférence Goldschmidt à Yokohama (Japon) le 30 juin 2016, semble indiquer que les déformations du sol dans la région des Champs Phlégréens près de Naples sont provoquées par la pression du gaz, non par une ascension de magma. Les Champs Phlégréens sont bien connus pour leur instabilité géologique. Le sol peut se soulever et s’affaisser de plusieurs mètres au cours d’un laps de temps de quelques années, phénomène connu sous le nom bradyséisme. Les dernières années ont vu le sol de la région se soulever à nouveau, avec une hausse de 38 centimètres enregistrée depuis la fin de 2005. On a même craint une éruption volcanique.

La dernière alerte géologique a eu lieu en 1982-1984, avec un soulèvement du sol jusqu’à 1,80 m. La plupart des scientifiques pensent que le phénomène a été causé par une activité hydro-magmatique. A côté de cette idée, un groupe de chercheurs explique l’activité actuelle par une accumulation du magma sous les Campi Flegrei.
Aujourd’hui, des géochimistes de l’Université de Naples et de l’Observatoire du Vésuve pensent que le groupe de chercheurs fait fausse route. Ils ont examiné des données géochimiques remontant à plus de 30 ans et leur interprétation – qui prend en compte les gaz émis et les signaux physiques – rejoint l’hypothèse selon laquelle l’activité actuelle est hydrothermale, avec participation des gaz magmatiques profonds. Ces géochimistes ne pensent pas qu’il y ait migration du magma ou gonflement d’une chambre magmatique superficielle.

C’est une bonne nouvelle. En effet, l’activité au cours de laquelle le magma s’accumule avant de se déplacer vers la surface tend à être associée à un risque d’éruption. Il faut toutefois remarquer que le passage d’une activité hydrothermale à une activité magmatique peut se produire brutalement. Il est donc très difficile de prévoir l’activité future des Champs Phlégréens. Pour mettre en place une interprétation définitive de la situation, il faudrait pouvoir avoir un accès au comportement géophysique et géochimique du sous-sol de cette région. Cependant, comme je l’ai écrit dans plusieurs notes, il existe des désaccords concernant la sécurité des forages dans la région. Les autorités craignent qu’ils déstabilisent le sous-sol et provoquent une activité éruptive.
Source: Phys.org: http://phys.org/

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drapeau anglaisA new study by Italian geochemists, presented at the Goldschmidt conference in Yokohama, Japan, on 30 June 2016, seems to indicate that the current ground movement around the Campi Flegrei in the Naples area may be due to gas pressure, and not because of a surge of volcanic magma.  The Campi Flegrei (Phlegraean Fields) is well known for its geological instability. The land in this area can rise and fall by several metres over just a few years, a phenomenon known as Bradyseism. The last few years have seen the ground in the area begin to rise again, with a 38-centimetre rise recorded since late 2005. There have been worries that this may presage an eruption.

The last serious geological unrest was in 1982-1984, which saw ground levels rise by up to 1.8 metres. Most scientists think that the movement in this period was caused by mixed magmatic- hydrothermal activity. On the other hand, consensus exists that the current activity is caused by molten magma movement and accumulation under the Campi Flegrei.

Now, however, a group of geochemists from the University of Naples and the Vesuvius Observatory think that the consensus has got it exactly the wrong way round. They have checked geochemical records going back over more than 30 years, and their interpretation – which takes into account  the released gases and physical signals – seems to be consistent with current activity being hydrothermal, with the support of deep magmatic gases, rather than due to magma migration or growth of a shallow magma chamber.

This is good news. Indeed, activity in which magma moves upward and accumulates tends to be associated with an increased chance of an eruption. However the change from hydrothermal to magmatic activity can take place at any time, so it is very difficult to predict future activity in the Campi Flegrei. Achieving a definitive interpretation of the situation would probably require direct access to underground geochemical and geophysical information in the areas of interest. However, as I put it in previous posts, there is still a debate over the safety of drilling in such a volatile area.

Source: Phys.org: http://phys.org/

Champs-Phlegreens

Expérience d’ionisation dans la Solfatara : Le journal enflammé approché d’une fumerolle fait redoubler la fumée de la fumerolle. En effet, l’ion d’ammonium contenu dans le papier se combine avec les ions chlorures des fumerolles pour donner des vapeurs blanches visibles de chlorure d’ammonium. (Photo: C. Grandpey)

 

Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion): Nouvelle éruption à court terme? // A new eruption in the short term?

drapeau-francaisAlors que l’Enclos Fouqué vient de rouvrir, le Piton  de la Fournaise pourrait bien jouer un nouveau tour à l’Observatoire et à la Préfecture !

Depuis la fin de l’éruption, on a enregistré 22 séismes volcano-tectoniques sommitaux (dont 1 le 1er juin, 3 le 6 juin et 3 le 7 juin), 3 séismes profonds sous la Fournaise (entre -10 et -15 km) et 11 séismes locaux (sous l’île). De plus, 200 effondrements ont été observés dans le Cratère Dolomieu et sur la coulée d’août 2015.

S’agissant de la déformation de l’édifice volcanique, l’inflation se poursuit à un taux toujours élevé avec plus de 2 cm à la base du cône terminal depuis la fin de l’éruption, ce qui est équivalent aux taux ayant précédé l’éruption d’août 2015.

Une source de pression a été modélisée à ~1.5km sous le sommet.

Il n’y a pas de variation significative dans les émissions de gaz au sommet du volcan et le flux de SO2 est en dessous du seuil de détection sur le bord de l’Enclos. En revanche, les mesures montent une nouvelle augmentation des émissions de CO2 dans la Plaine des Sables ainsi que dans la Plaine des Palmistes.

La vigilance est donc de mise car le volcan peut se réveiller à tout moment.

Source : OVPF.

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drapeau-anglaisWhile the Enclos Fouqué has just reopened, the Piton de la Fournaise could play a new trick on the Observatory and at the Prefecture!
Since the end of the eruption, there have been 22 volcano-tectonic earthquakes at the summit (including 1 on June 1st, 3 on June 6th  and 3 on June 7th), 3 deep earthquakes beneath the Fournaise (between 10 and 15 km deep) and 11 local earthquakes (beneath the island). In addition, 200 collapses were observed in the Dolomieu Crater and at the August 2015 lava flow.
Regarding the deformation of the volcanic edifice, inflation continues at a high rate, with more than 2 cm at the base of the summit cone since the end of the eruption, which is equivalent to the levels preceding the eruption of August 2015.
A source of pressure was modeled ~ 1.5 km below the summit.
There is no significant variation in gas emissions at the summit of the volcano and the SO2 flux is below the detection threshold on the edge of the Enclos. However, the measurements reveal a further increase in CO2 emissions in the Plaine des Sables and in the Plaine des Palmistes.
All these parameters mean that an eruption may occur at any time.
Source: OVPF.

Piton Fournaise

Crédit photo: Wikipedia.

Etude des éruptions phréatiques du Poás (Costa Rica) // Study of phreatic eruptions at Poás volcano (Costa Rica)

drapeau-francaisLes éruptions phréatiques sont parmi les dangereuses et ont fait de nombreuses victimes. Il suffit de se rappeler l’éruption du Mt Ontake (Japon) en septembre 2014 qui a surpris des randonneurs et tué une cinquantaine d’entre eux. Les éruptions phréatiques sont extrêmement difficiles à prévoir car elles se produisent souvent avec peu ou pas de signes précurseurs.
Récemment, des chercheurs d’Amérique Centrale ont mesuré les émissions de gaz au niveau du lac de cratère du Poás (Costa Rica) pour essayer de détecter certains éléments précurseurs des éruptions phréatiques majeures. Le cratère du Poás est visité par des milliers de touristes chaque année et des explosions phréatiques se produisent fréquemment au niveau du lac. Elles peuvent se présenter sous la forme de simples petits jets de gaz ou d’explosions beaucoup plus puissantes qui projettent des roches, des sédiments, de la vapeur et de l’eau à plus de 400 mètres au-dessus de la surface du lac.
L’objectif des mesures était de quantifier les gaz émis (CO2, SO2, H2S) et de contrôler les variations dans leur composition. Avant cette étude, on pensait que les éruptions phréatiques étaient principalement générées par des changements dans les systèmes hydrothermaux et se produisaient sans signes précurseurs mesurables. La nouvelle étude montre qu’il se produit des changements évidents dans la composition des gaz juste avant les éruptions phréatiques du Poás, et qu’ils sont générés par de brèves périodes d’injection de gaz à haute température en provenance du système magmatique profond.
Les chercheurs ont mesuré in situ les gaz émis par le lac de cratère en utilisant une station d’analyses fixe de gaz multiples sur une période d’activité phréatique de deux mois en 2014. (Le lac a montré une activité phréatique intense entre 2006 et 2014.)
La précision des mesures est très importante pendant les analyses de gaz multiples. La station mesure les rapports entre les gaz, tels que SO2 / CO2 et H2S / SO2. Les premiers tests ont démontré que l’apparition d’éruptions et un rapport SO2 / CO2 élevé sont statistiquement corrélés, et qu’il existe une relation entre une période éruptive calme et un rapport SO2 / CO2 faible. Les données sur la composition des gaz présentent des variations significatives dans le rapport entre le SO2 et le CO2 ; il y a une corrélation entre ces variations d’une part et la fréquence et l’intensité des éruptions phréatiques d’autre part. Les scientifiques ont remarqué que la composition des gaz émis directement par le lac du Poás se rapproche de celle des gaz magmatiques les jours qui précèdent de fortes éruptions phréatiques. Les mesures de gaz effectuées à l’aide d’un mini-DOAS (spectroscopie d’absorption optique différentielle) montrent que les  émissions élevées de SO2 du lac se produisent pendant l’activité éruptive et sont également associées à un rapport SO2 / CO2 élevé. Ces résultats laissent supposer que de courtes périodes d’injection de gaz magmatiques très chauds sont directement responsables de l’apparition d’éruptions phréatiques ponctuelles.
Ces résultats montrent également que la surveillance continue des gaz émis par le Poás peut constituer un moyen efficace de prévision des éruptions phréatiques. Le principal problème à résoudre est le fonctionnement de l’instrument de mesure dans des conditions extrêmement difficiles. Les composants périphériques de la station ont été détruits par une puissante éruption en juin 2014, ce qui a mis un terme aux manipulations. Cependant, l’instrument proprement dit a survécu et analyse actuellement les changements dans la composition des gaz fumerolliens.
Il y a encore beaucoup de choses que les scientifiques ne connaissent pas dans les interactions entre les gaz magmatiques et les systèmes hydrothermaux. Cette étude montre en particulier que la cinétique joue un rôle majeur dans ces systèmes. La plupart des modèles géochimiques utilisés pour comprendre le dégazage volcanique supposent des conditions d’équilibre. Une fois que l’on aura admis que des facteurs cinétiques sont souvent plus influents que les conditions d’équilibre, on aura franchi un pas important dans la compréhension des processus de dégazage volcanique.
Source: Université du Nouveau-Mexique: http://www.unm.edu/

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drapeau-anglaisPhreatic eruptions are among the most dangerous and have claimed lots of victims. One just needs to remember the eruption of Mt Ontake (Japan) in September 2014 that surprised trekkers and killed about 50 of them. Indeed, phreatic eruptions are extremely difficult to forecast, often occurring with little or no precursors.

Recently, Central American researchers measured gas emissions from the crater lake at Poás volcano in Costa Rica, in an attempt to determine some of the precursors to major volcanic eruptions. The Poás crater is visited by thousands of tourists every year. Phreatic explosions frequently occur from the lake, ranging from minor gas bursts to highly explosive jets ejecting rocks, sediments, vapour and lake water to more than 400 metres above the lake surface.

The initial goal of the study was to quantify gas fluxes (CO2, SO2, H2S) from the volcano and to monitor changes in gas compositions. Before this study, phreatic eruptions were primarily thought to be generated by changes in hydrothermal systems, and to occur with no appreciable precursors. The new study shows that there are clear short-term changes in gas compositions prior to phreatic eruptions at Poás, and that they are generated by short-period changes in high temperature volcanic gas input from  the deep magmatic system.

The Central American researchers measured gas emissions from the crater lake in situ using a fixed multiple gas analyzer station (Multi-GAS) during a two month period of phreatic activity in 2014. (The lake was the site of intense phreatic eruptive behavior between 2006 and 2014.)

Both accuracy and precision are important in the Multi-GAS measurements. The Multi-GAS instrument measures gas ratios, such as SO2/ CO2 and H2S / SO2. Diagnostic tests proved that the occurrence of eruptions and high SO2/ CO2 are statistically correlated, and that the occurrence of quiescence and low SO2/ CO2 are also correlated. The gas composition data show significant variations in the ratio between SO2 and CO2, which are statistically correlated with both the occurrence and the size of phreatic eruptions. The scientists found that the composition of gas emitted directly from the lake approaches that of magmatic gas days before large phreatic eruptions. Gas flux measurements conducted using mini-DOAS (differential optical absorption spectroscopy) show that high emission rates of SO2 from the lake occur during eruptive activity and are also associated with high SO2/CO2. Importantly, the results suggest that short-period pulses of magmatic gas and heat are directly responsible for generating individual phreatic eruptions.

These results show that high-frequency gas monitoring may provide an effective means of forecasting phreatic eruptions. The biggest challenge to this monitoring approach is maintaining the Multi-GAS instrument in extremely harsh conditions. Peripheral components of the station were destroyed by a large eruption in June 2014, which spelled the end of the lake gas emission experiment. However, the instrument survived and is currently monitoring changes in fumarole gas composition.

There are still many things scientists do not know about the interactions between magmatic gases and hydrothermal systems. This study shows in particular that kinetics are very important in these systems. Most geochemical models that are used to understand volcanic degassing assume equilibrium conditions. Once it is accepted that kinetic factors are often more influential than equilibrium conditions, a closer to understanding of volcanic degassing processes will probably be reached.

Source: University of New Mexico: http://www.unm.edu/

Poas-blog

Cratère et lac du Poás (Crédit photo: Wikipedia)

 

Rencontres scientifiques à Hawaii (Etats Unis) // Scientific meetings at Hawaii (U.S.)

drapeau francaisDans les prochains jours, l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO) accueillera des scientifiques de Nouvelle-Zélande et d’Alaska pour des rencontres dans le cadre d’un accord de coopération scientifique et technologique. L’accent sera mis sur les impacts de trois risques volcaniques majeurs: les cendres volcaniques, les gaz volcaniques et les coulées de lave.
La mission du groupe de travail est de fournir des conseils aux personnes, entreprises et collectivités qui sont confrontées aux impacts potentiels de cendres volcaniques. Les scientifiques travaillent en étroite collaboration avec l’International Volcanic Health Hazard Network, réseau qui étudie les conséquences de l’activité volcanique sur la santé humaine. Ils s’efforcent de comprendre les impacts de la cendre volcanique sur l’agriculture, les infrastructures, l’approvisionnement en eau et la santé humaine. Il n’existe en fait que très peu de documents fiables sur les effets de la cendre volcanique sur ces secteurs essentiels de l’activité humaine. Le gouvernement néo-zélandais a permis à l’équipe scientifique de se rendre sur des sites où se sont produites récemment des éruptions explosives afin d’étudier comment les gens ont été affectés et comment ils ont réagi.
Les scientifiques néo-zélandais qui font partie du groupe de travail ont également effectué de nouvelles expériences en laboratoire pour examiner l’impact des chutes de cendre sur les appareils électroniques comme les ordinateurs et les unités de climatisation. Ils ont introduit un ordinateur de bureau dans une pièce close et ont ensuite projeté des volumes variables de cendres volcaniques abrasives et légèrement acides pour voir si le disque dur, l’alimentation et le ventilateur continueraient à fonctionner. Leur résistance à une telle épreuve a été assez surprenante. .
Il arrive que le Kilauea et le Mauna Loa émettent de la cendre pendant les éruptions. Le Kilauea envoie parfois sous le vent de petites quantités de cendre pendant l’éruption en cours. Même si l’accent est mis par l’équipe scientifique sur les éruptions explosives de volcans comme le Mont St. Helens qui émettent beaucoup de cendre, le HVO pourra en tirer des leçons.
Un autre objectif de l’équipe internationale est de connaître les impacts de la coulée de lave du 27 juin, ainsi que des émissions de gaz sur les personnes, les infrastructures et l’agriculture à Hawaii. La coulée de lave a recouvert une route, détruit une maison, partiellement envahi une station de transfert de déchets et menacé des poteaux électriques. Pendant ce temps au sommet du Kilauea, les émissions de gaz volcaniques continuent de se propager sur la Grande Ile et même parfois sur tout l’archipel hawaiien.
D’une manière plus globale, les scientifiques veulent étudier la façon dont les habitants du District de Puna gèrent les contraintes liées à la vie sur un volcan très actif.

Source: Presse hawaïenne.

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drapeau anglaisIn the next few days, the Hawaiian Volcano Observatory will host scientists from New Zealand and Alaska who are funded in part by a joint U.S.-New Zealand Commission on Science and Technology Cooperation. The scientists will focus on the impacts of three important volcanic hazards: volcanic ash, volcanic gas and lava flows.

The working group’s mission is to provide guidance to people, businesses and communities facing potential impacts from volcanic ash. They work in close cooperation with the International Volcanic Health Hazard Network to understand the impacts of ash on agriculture, infrastructure, water supplies and human health. Surprisingly, there is little rigorous documentation of the effects of ash on these critical aspects of human activities. The New Zealand government has made it possible for the team to travel to sites of recent explosive eruptions to study how people were impacted and how they coped.

New Zealand scientists in the working group have also conducted novel laboratory experiments to examine the impact of ashfall on common electronics like computers and air-conditioning units. They left a desktop computer in an enclosed chamber and blast some gritty, abrasive, slightly acidic volcanic ash of varying concentrations into the chamber to see how well the hard drive, power supply and fan continue to function. Surprisingly, they are surprisingly resilient.

Even Kilauea and Mauna Loa have ash-producing eruptions from time to time, and the current activity at the summit of Kilauea occasionally sends small qualities of ash downwind. So, despite the team’s focus on recurring ash eruptions from volcanoes such as Mount St. Helens, HVO will gain something from its efforts.

The second objective of the international team is to learn about the impacts of Kilauea Volcano’s June 27th lava flow and ongoing volcanic gas emissions on people, infrastructure and agriculture in Hawaii. The lava flow buried a road, destroyed one house, partially inundated a new solid waste transfer station and threatened utility poles. Meanwhile at the summit of Kilauea, volcanic gas emissions continue to spread over the island and indeed the entire state.

The scientists are also interested in how people who live in the Puna District deal with the stresses related to living on a very active volcano.

Source: Hawaiian news media.

Coulée 27 juin

Vue de la coulée du 27 juin au début du mois de février 2015

(Crédit photo:  HVO)