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Eruption du Kilauea (Hawaii): Gaz volcaniques et composition de la lave // Volcanic gases and lava composition

Alors que deux coulées de lave ont pénétré dans l’océan à l’écart de la Highway 137, près de MacKenzie State Park, le HVO et la Protection Civile mettent en garde les habitants de Lower Puna contre les risques liés aux gaz volcaniques. En effet, les alizés poussent de volumineux panaches de SO2 dans les zones situées sous le vent, notamment à Kamaili, Seaview et Malama Ki, où les résidents doivent limiter ou éviter toute exposition à ce gaz toxique. Comme je l’ai écrit dans ma note précédente, le panache de brume volcanique pourrait atteindre plus de 20 kilomètres sous le vent, dans une direction parallèle à la côte, tout en se dirigeant légèrement vers le large. Son extension dépend de la vigueur de l’entrée de lave dans l’océan et des alizéss
Le HVO rappelle à la population que la « laze » ou brume de lave, est formée par la réaction de la lave très chaude au contact de l’eau de mer froide, ce qui génère un panache blanc très dense constitué de vapeur d’eau, d’acide chlorhydrique et de particules de verre. L’acide chlorhydrique est créé par la réaction chimique entre la lave et l’eau de mer, tandis que les particules de verre se forment lorsque la lave touche l’eau de mer et se brise, comme le fait un bol de verre qui se brise en mille morceaux en heurtant le sol. Les toxines dans le panache ont des propriétés corrosives semblables à l’acide d’une batterie. Le panache doit être évité car il peut irriter la peau et les yeux et provoquer des difficultés respiratoires. Alors qu’un masque acheté en magasin peut bloquer les particules de verre, il ne filtre pas l’acide chlorhydrique. Seuls des masques spécifiques peuvent convenir.
En raison de l’entrée de lave dans l’océan, la Protection Civile indique que les mesures suivantes sont en vigueur: L’accès à la zone est interdit en raison du risque de brume volcanique. Les gens doivent éiter de se trouver à proximité des panaches de gaz le long de la côte. La garde côtière américaine surveille activement la zone. Seuls les bateaux d’excursion autorisés peuvent pénétrer dans la zone, ce qui semble en totale contradiction avec les mises en garde énoncées précédemment, mais aux Etats-Unis, business is business!
Mis à part le danger provoqué par les gaz, l’approche des fractures éruptives doit être évitée. Le 19 mai a vu la première blessure liée à l’éruption. Un propriétaire sur Noni Farms Road se trouvait sur le balcon de sa maison quand il a été frappé au tibia par des projections de lave et il a dû être conduit à l’hôpital.

En ce qui concerne l’éruption proprement dite, un volcanologue du HVO a précisé que des échantillons de lave provenant de la Fracture 17 contiennent de l’andésite, une roche que l’on ne rencontre généralement pas dans les éruptions hawaiiennes. La présence d’andésite signifie que la lave qui s’est formée au niveau de la Fracture 17 pourrait provenir d’un magma stocké dans un réservoir avant l’éruption de 1955, ou celle de 1924,  voire une éruption survenue en 1840. Les scientifiques ont rematqué que la lave émise dans les premiers jours de l’éruption dans la Lower East Rift Zone avançait lentement et provenait probablement d’un réservoir magmatique présent sous terre depuis l’éruption de 1955. Aujourd’hui, les coulées de lave qui ont atteint l’océan ont un signal chimique correspondant à un magma plus chaud en provenance du cratère du Pu’u O’o et du sommet du Kilauea et qui produit des coulées de lave plus rapides et plus abondantes.

Le HVO indique par ailleurs qu’une nouvelle séquence explosive a été observée au sommet du Kilauea à 00:05 (heure locale). Le nuage de cendre peut occasionner des retombées sur les environs. Le vent est susceptible d’envoyer la cendre vers le sud-ouest (région de Wood Valley, Pahala, Naalehu et Waiohinu).
Source: HVO et Protection Civile.

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While two active lava flows entered the ocean off Highway 137 near MacKenzie State Park, both HVO and Civil Defense are warning Lower Puna residents against the risks of volcanic gases. Indeed, trade winds are pushing elevated levels of SO2 in areas downwind of lava vents, including to Kamaili, Seaview, and Malama Ki, where residents should take action necessary to limit further exposure. As I put it in my previous post, the “laze” plume could reach more than 20 kilometres downwind of the lava’s ocean entry, in a direction parallel to the coastline, heading slightly offshore. Its extension depends on the vigour of the lava entering the ocean and the wind patterns

HVO reminds the population that the laze, short for lava haze, is formed by the reaction of hot lava coming into contact with cold seawater, producing a dense white plume of steam laced with hydrochloric acid and glass particles. The hydrochloric acid is created by the chemical reaction between the lava and the seawater, while the glass particles are formed when lava touches seawater and shatters, similar to a glass bowl scattering glass shards when it hits the ground. Toxins in the plume have corrosive properties akin to battery acid, and the plume should be avoided as it can irritate the skin and eyes and cause breathing difficulties. While a store-bought mask can block the glass particles, it will not filter out hydrochloric acid. Only specific masks can do the job.

Due to the lava entry at the ocean, Civil Defense indicates that  the following policies are in effect: Access to the area is prohibited due to the laze hazard. People should stay away from any ocean plume. The U.S. Coast Guard is actively monitoring the area. Only permitted tour boats are allowed in the area, which seems in contradiction with the warnings about the laze dangers !

Apart from the hazard caused by the gases, the eruptive vents should also be avoided. May 19th saw the first report of an eruption-related injury since the latest event began. A homeowner on Noni Farms Road was on his third-floor balcony when he got hit on the shin with lava spatter, shattering the lower portion of his leg. He had to be taken to hospital.

As far as the eruption itself is concerned, a HVO volcanologist said lava samples from Fissure 17 show it contained andesite, a rock not usually seen in volcanic eruptions in Hawaii. The presence of andesite means the lava that came up in Fissure 17 could have come from magma stored in an underground reservoir dating back to before the 1955 eruption, possibly as early as the 1924 eruption or an eruption in 1840. Scientists said the lava coming up in the Lower East Rift Zone initially was slower moving and possibly coming from magma reservoirs stored underground since the 1955 eruption, but the lava flows reaching the ocean have a chemical signal that matches the hotter magma from Pu’u O’o crater and the summit, resulting in faster-moving and more voluminous lava flows.

HVO also reports that an explosive eruption at Kilauea summit has occurred at 12:55 a.m. on May 21st, 2018. The resulting ash plume may affect the surrounding areas. The wind may carry the ash plume to the southwest toward Wood Valley, Pahala, Naalehu and Waiohinu.

Source: HVO & Civil Defense.

Site d’arrivée de la lave dans l’océan et nuages de gaz (Crédit photo: USGS)

Alors ce Piton (Ile de la Réunion), va-t-il se réveiller ?

L’éruption du Piton de la Fournaise débutée le 3 avril 2018 à 10h40 et terminée le 4 avril à 4 heures (heure locale) a laissé tout le monde sur sa faim. Les média ont crié haut et fort qu’une éruption avait commencé sur le volcan. On a bien senti que les Réunionnais piaffaient d’impatience et on a compris leur frustration dans le Piton a décidé de siffler la fin de la partie. Les éboulements observés les jours suivants dans le rempart du Nez Coupé de Sainte Rose ont donné l’espoir que la lave allait réapparaître à la surface. Mais non, le volcan s’était rendormi !

Ce n’est pas la première fois que le Piton de la Fournaise prend tout le monde à contre-pied, y compris l’Observatoire, bien qu’il soit truffé d’instruments. Le tout est de savoir si le rideau est tiré définitivement, ou s’il reste entrebâillé. Le dernier bulletin de l’OVPF fait état – schéma à l’appui (voir ci-dessous) – d’une inflation de l’édifice (depuis le mois de janvier 2018) révélée par les GPS de la zone sommitale et ceux situés en champ lointain. Ces paramètres trahissent la mise en pression d’une source superficielle et d’une source profonde.

Notre incapacité à prévoir les éruption ne permet pas de formuler de pronostic pour les prochains jours et encore moins pour les prochaines semaines. Le 12 avril 2018, la sismicité volcano-tectonique était nulle, tandis que les émissions sommitales de SO2 et H2S étaient « en dessous ou proches du seuil de détection ».

Il faudra tout de même rester très vigilant car une reprise soudaine de l’activité éruptive ne saurait être exclue. Les éboulements qui ont persisté le long du rempart du Nez Coupé de Sainte Rose après la fin officielle de l’éruption montrent que le magma continuait à exercer une pression. De plus, la fracture éruptive en segments semble avoir été bloquée par le rempart dans sa progression. Il ne faudrait pas que le magma parvienne à migrer et à se frayer un chemin sous le rempart et qu’une éruption se produise hors Enclos. L’IPG fait remarquer fort justement sur son site web que « la plupart des éruptions récentes sont restées confinées à l’Enclos Fouqué, à l’exception de quelques coulées hors Enclos qui ne représentent que 3% des éruptions totales : celle de 1977 qui a traversé le village de Ste Rose et celle de 1986 au Tremblet. Suite à l’éruption de 1998, une petite éruption hors Enclos a eu lieu dans les hauts de Bois Blanc.» Avec le Piton de la Fournaise, on ne sait jamais….

Evolution de l’inflation du Piton de la Fournaise entre le 13 février et le 13 avril 2018 (Source: OVPF)

Kawah Ijen (Ile de Java / Indonésie)

D’après un article paru dans le Seattle Times, une trentaine de personnes ont dû recevoir des soins suite à l’émission d’un nuage de gaz par le volcan Kawah Ijen dans la soirée du 21 mars 2018. Plus de 170 villageois ont été contraints de quitter leurs demeures. Certains d’entre eux souffraient de problèmes respiratoires et étaient pris de vomissements. Le sommet du Kawah Ijen a été momentanément fermé, mais le niveau d’alerte volcanique reste inchangé à « Normal ».

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According to the Seattle Times, thirty people were treated for sulphur gas poisoning after Kawah Ijen belched toxic fumes from its crater on March 21st, 2018 in the evening. More than 170 residents of several villages on the volcano’s slopes had to flee. Some of them suffered from shortness of breath and vomiting. Kawah Ijen’s summit is now temporarily off limits to activities but the volcano’s alert level remains normal.

Photo: C. Grandpey

Des drones pour mesurer les gaz volcaniques // Drones to measure volcanic gases

Les drones sont de plus en plus populaires de nos jours et ils sont utilisés dans différents domaines d’activités, depuis la géologie jusqu’à l’agriculture. Certains d’entre eux trouvent également des applications sur les volcans, même si la présence de gaz agressifs et de turbulences dans les cratères rendent leur utilisation difficile, avec le risque de perdre cet équipement coûteux. Jeannie Curtis sur Facebook a attiré mon attention sur un article concernant l’utilisation de drones pour mesurer le dioxyde de carbone près d’un volcan actif au Costa Rica.
Black Swift Technologies (BST)*, une société d’ingénierie basée à Boulder (Colorado), a annoncé qu’elle avait mis en place un partenariat avec le Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA pour effectuer des mesures de dioxyde de carbone (CO2) sans l’air au moyen d’un drone capable de survoler la canopée à proximité d’un volcan actif.
En mesurant l’évolution des gaz volcaniques émis par les bouches éruptives et les fractures des volcans actifs, le JPL espère mieux comprendre le fonctionnement des volcans, anticiper les éruptions et avertir les populations.
Les vols ont été effectués au Costa Rica en janvier 2018. Les scientifiques ont utilisé le drone Black Swift S2 de chez BST, équipé de capteurs conçus pour mesurer le CO2 et la vapeur d’eau émis par le volcan. Les prochains vols du Black Swift S2 incorporeront des capteurs capables de mesurer le méthane, l’hydrogène sulfuré et le dioxyde de soufre, ainsi qu’un néphélomètre pour évaluer la taille et la répartition des particules volcaniques, ainsi que des sondes atmosphériques pour analyser la pression, la température et l’humidité.
Selon les partenaires, les premiers vols ont démontré qu’un drone spécialement conçu peut mesurer avec précision (contrairement aux satellites) les éléments présents dans les panaches de gaz émis par les bouches éruptives et les fractures des volcans – y compris ceux masqués par la canopée – pour quantifier les cycles de vie des volcans.
Un drone peut atteindre et se déplacer dans des endroits difficilement accessibles avec plus d’efficacité que le personnel au sol ou les aéronefs coûteux avec un pilote à leur bord. Le but des premiers vols était, dans un environnement difficile, d’utiliser un drone capable de suivre les contours de la canopée autour d’un volcan afin d’échantillonner les gaz horizontalement et verticalement. Cela permet d’obtenir des données en temps réel sur la variation du panache éruptif par rapport à l’altitude. Le drone est plus performant que les satellites qui ne peuvent calculer qu’une valeur moyenne sur tout le panache.
Les scientifiques du JPL peuvent programmer le Black Swift S2 en quelques minutes pour calculer la zone à explorer, puis commencer à collecter des données pour analyse immédiate et prise de décision. La fonction de pilotage automatique à bord du drone permet de le piloter à la fois en AGL (hauteur variable autonome suivant terrain) et en MSL (hauteur quasi constante). De plus, la conception modulaire du compartiment de la charge utile du Black Swift S2 permet une rotation rapide entre les circuits de vol, ce qui permet aux scientifiques de changer ou d’étalonner rapidement la charge utile du capteur ou de remplacer des composants. La société BST ajoute que les opérations de contrôle et la cartographie des missions sont effectuées à partir d’une simple tablette Android  sur laquelle on a chargé le logiciel SwiftTab de chez BST.
Source: Unmanned Aerial.

* Plus de détails sur les produits Black Swift à cette adresse: http://blackswifttech.com/pages/products/s2/

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Drones are getting are and more popular these days and they are used in different fields of activities ranging from geology to agriculture. Some of them are also used on volcanoes, even though the presence of aggressive gases and turbulences within the craters make their use difficult, with the risk of losing this costly equipment. Jeannie Curtis on Facebook has drawn my attention to an article about the use of drones to measure carbon dioxide close to an active volcano in Costa Rica.

Black Swift Technologies (BST), a specialized engineering firm based in Boulder, Colorado, has announced a successful collaboration with NASA’s Jet Propulsion Laboratory (NASA/JPL) to capture airborne carbon dioxide (CO2) measurements via a small unmanned aircraft system (sUAS) over the forest canopy near an active volcano.

By measuring and monitoring the prevalence of volcanic gases emitted from the vents and fractures of active volcanoes, NASA/JPL hopes to better understand how volcanoes work and improve volcano eruption planning and warning capabilities.

The flights were conducted in Costa Rica in January. They used BST’s Black Swift S2 drone, equipped with sensors designed to measure CO2 and water vapour being emitted by the volcano. Future flights of the Black Swift S2 will incorporate sensors capable of measuring methane, hydrogen sulfide and sulphur dioxide, as well as a nephelometer to assess volcanic particle size and distribution, coupled with atmospheric probes to analyze pressure, temperature, humidity.

According to the partners, the flights demonstrated that a purpose-built sUAS can more accurately measure (as opposed to satellites) the compounds present in gas plumes released from vents and fractures all around volcanoes – including those obscured by tree canopy – to help quantify the life cycles of volcanoes.

A drone can go places more effectively than ground personnel or costly manned aircraft. The goal was to deploy an sUAS in a challenging environment that was capable of following the contours of the forest canopy around a volcano to sample gases horizontally and vertically to obtain real-time data on how a plume varies over altitude, as opposed to satellite observations which might just capture an average value over its entire column.

NASA/JPL scientists can program the Black Swift S2 in minutes to calculate the area under review and then begin collecting data for immediate analysis and decision-making. The autopilot function aboard the drone allows to deploy the drone at both AGL (autonomous variable height following terrain) and MSL (near constant height). Additionally, the modular design of the payload compartment of the Black Swift S2 provides for quick turn-around between flight deployments, enabling scientists to quickly change out or calibrate the sensor payload or to replace components. BST adds that mission monitoring and mapping are done from a handheld Android tablet loaded with BST’s SwiftTab software.

Source: Unmanned Aerial.

More details on the Black Swift products at this address: : http://blackswifttech.com/pages/products/s2/

Source: Black Swift Technologies