Le Kilauea n’est pas en éruption en ce moment sur la Grande île d’Hawaï. Le HVO explique que le sol de la zone sommitale se gonfle et se dégonfle en fonction de l’alimentation magmatique. Cette situation peut perdurer jusqu’à ce qu’une activité éruptive se déclenche, sans prévenir ou presque.

Dans un récent article « Volcano Watch », le HVO nous explique le comportement des chambres magmatiques qui se trouvent sous le Kilauea. Pour commencer, il faut savoir que la partie supérieure d’une chambre magmatique active contient une roche liquide à très haute température. Un peu plus en profondeur dans la chambre s’opère une transition avec un matériau moins liquide, riche en cristaux, avec une température un peu moins élevée. Encore en dessous, on aboutit à une roche relativement froide et friable.
La quantité de magma dans un réservoir fluctue dans le temps, comme on peut le constater en ce moment sur le Kilauea. Ces fluctuations de la quantité de magma dans un réservoir provoquent des variations de pression qui, à leur tour, génèrent des séismes et des déformations du sol. Les séismes ne se produisent pas dans le magma liquide, mais leur emplacement permet de délimiter les zones de stockage. Les séismes affectent également une zone plus large du volcan en raison des variations de contraintes dues à la pression du magma et aux forces gravitationnelles.
Parallèlement aux séismes, le comportement de la surface du sol au-dessus d’une zone de stockage peut être un indicateur intéressant des conditions à l’intérieur du réservoir magmatique. De petits changements à la surface du sol sont enregistrés par des inclinomètres au sol, ainsi que par les satellites avec, en particulier, la technologie InSAR.

Source: USGS / HVO

Les emplacements des séismes et les données de déformation du sol donnent des indications sur l’endroit et la quantité de magma stocké sous la surface. Ces données peuvent être utiles pour modéliser la profondeur et le volume des chambres magmatiques.
Il existe plusieurs zones de stockage du magma sur le Kilauea, définies à partir des données accumulées pendant des décennies. On peut les voir sur cette coupe du volcan :

Source: USGS / HVO

Le magma est stocké dans le réservoir de Halema’uma’u (H sur l’image), qui se trouve à environ 1,5 km sous le cratère. On pense que les événements de déflation-inflation enregistrés par les inclinomètres correspondent aux variations de pression exercées sur cette zone de stockage. Ce réservoir peut se vidanger lors d’intrusions et d’éruptions. Ainsi, l’éruption de 2018 a fait évacuer tellement de magma du réservoir situé sous l’Halema’uma’u que la caldeira sommitale s’est effondrée.

Halema’uma’u avant et après l’effondrement de 2018 (Crédit photo: HVO)

Un autre réservoir peu profond, actif seulement par intermittence, se trouve près de Keanakāko’i (K sur l’image). Il y a aussi probablement du magma stocké dans le secteur reliant le réservoir de l’Halema’uma’u au Kīlauea Iki, à environ 1,5 km de la surface (HKIT sur l’image). L’éruption de septembre 2023 s’est produite à partir de ce système.

Kilauea Iki (Photo: C. Grandpey)

Au-dessous du réservoir de l’Halema’uma’u et légèrement au sud se trouve la chambre magmatique principale du Kīlauea, baptisée réservoir de la caldeira sud (SC dans l’image). Ce magma se trouve à environ trois kilomètres sous la surface ; il est alimenté par le point chaud et alimente à son tour le réservoir de l’Halema’uma’u, même si les deux réservoirs se manifestent parfois indépendamment, ce qui montre que leur connexion n’est pas parfaite. Le réservoir de la caldeira sud (SC) alimente également les principales zones de rift du Kilauea.
Il arrive aussi que le magma soit stocké dans une zone appelée zone sismique du rift sud-ouest (SWRZ sur l’image), qui se trouve à environ 3 km sous la surface entre la caldeira du Kīlauea et le système de failles de Koa’e. Les épisodes d’accumulation de magma dans cette zone sont fréquents, comme en 2006, 2015, 2021, et en octobre-novembre 2023 ; mais les éruptions dans cette zone son rares.
L’emplacement des séismes et les schémas de déformation du sol au cours des derniers mois laissent supposer que plusieurs zones d’accumulation du magma au sommet du Kilauea ont été actives. En plus des réservoirs de l’Halema’uma’u et de la caldeira sud, le magma semble s’infiltrer dans la zone sismique de Keanakāko’i et du rift sud-ouest.
On ne sait pas trop pourquoi certaines zones de stockage du magma sont plus actives que d’autres , mais des observations récentes confirment que le sommet du Kīlauea est de plus en plus sous pression au fil du temps. Comme je l’ai écrit plus haut, une activité éruptive pourrait se déclencher dans un avenir proche, sans prévenir ou presque..
Source : USGS/HVO.

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Kilauea is not erupting these days on Hawaii Big Island. HVO explains that the ground in the summit area is inflating and deflating with the fluctuating input of magma to the area. This activity may continue tp fluctuate and eruptive activity could occur in the near future with little or no warning.

In a recent ‘Volcano watch ‘ article, HVO explains the behaviour of magma chambers beneath Kilauea. To begin with, one should know that the top of an active magma chamber is hot with liquid rock. Deeper in the chamber, it transitions to slightly cooler, partially molten/partially solid, crystal-rich material, and eventually to relatively cold and brittle rock.

The amount of magma in a reservoir fluctuates over time, as can be seen right now on Kilauea. These fluctuations in the amount of magma in a reservoir cause changes in pressure that can be detected through earthquakes and ground deformation. Earthquakes don’t occur in liquids such as magma, but their locations can approximately outline storage zones. Earthquakes also occur over a wider area of the volcano because of changing stresses from magma pressure and gravitational forces.

Along with earthquakes, the behavior of the ground surface above an area of magma storage can be an important indicator of conditions in the magma reservoir. Small changes in the ground’s surface are recorded by tiltmeters on the ground, and also by satellite with the InSAR technology.

Earthquake locations and patterns of ground deformation give clues as to where and how much magma is stored beneath the surface. The data can be used to model the depth and volume of magma storage regions.

At Kilauea, there are several storage regions hypothesized from decades of monitoring data (see cross section above). Magma is stored in the Halema‘uma‘u reservoir(H in the image) , which lies about one 1.5 km below the crater. Deflation-inflation events recorded by the tiltmeters are thought to show changes in pressurization of this magma storage region. This reservoir can drain during intrusions and eruptions. For example, the eruption in 2018 removed so much magma from the Halema‘uma‘u reservoir that the summit caldera collapsed!

Another shallow reservoir, which is only intermittently active, is located near Keanakāko‘i (K in the image). There is also probably some magma stored in the Halema‘uma‘u-Kīlauea Iki trend about 1.5 km from the surface, connecting the Halema‘uma‘u reservoir to Kīlauea Iki (HKIT in the image). The September 2023 eruption occurred from this system.

Below the Halema‘uma‘u reservoir and slightly to the south is the larger main magma chamber for Kīlauea, referred to as the south caldera reservoir (SC in the image). This body of magma is about three kilometers below the ground surface; it is fed by the hot spot and feeds the shallower Halema‘uma‘u reservoir, although the two reservoirs sometimes act independently, so the connection is not perfect. The south caldera reservoir also supplies magma to Kilauea’s main rift zones.

Magma can also be stored in an area referred to as the seismic Southwest Rift Zone (SWRZ in the image), which lies about 3 km beneath the surface between Kīlauea caldera and the Koa‘e Fault System. Episodes of magma accumulation in this region are frequent, like in 2006, 2015, 2021, and in October–November 2023 ; eruptions from this area, however, are rare.

Earthquake locations and patterns of ground deformation over the past several months suggest that several zones of magma accumulation at the summit have been recently active. In addition to the Halema‘uma‘u and south caldera reservoirs, magma appears to be leaking into the Keanakāko‘i and seismic Southwest Rift Zone.

Why certain magma storage regions activate over others is not well-understood, but recent observations continue to suggest that the summit of Kīlauea is becoming increasingly pressurized over time. As I put it above, eruptive activity could occur in the near future with little or no warning.

Source : USGS / HVO.