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Nouvelle carte géologique d’Hawaii // New geological map of Hawaii

L’USGS a publié une nouvelle carte géologique de la Grande Ile d’Hawaii, en prenant en compte les changements subis lors des dernières éruptions.
La première cartographie complète de la géologie hawaïenne a commencé avec pour cadre le district de Kaʻū, dans les années 1920. Plus tard, les géologues ont cartographié Maui, Molokaʻi et l’île d’Hawaiʻi. Les cartes géologiques de toutes les îles de l’archipel, à l’exception de Kauaʻi, ont été achevées dans les années 1940. La publication de la carte géologique de Kauaʻi a eu lieu en 1960.
La datation des coulées de lave par analyse des éléments radioactifs n’était pas disponible pour la conception des premières cartes géologiques, de sorte que la progression des coulées de lave a été déduite en cartographiant les superpositions successives des coulées les plus récentes avec les plus anciennes. De cette façon, l’image globale de l’activité volcanique s’est traduite par des coulées plus anciennes occupant de plus grandes surfaces, au détriment des coulées plus récentes
Plus tard, l’analyse chimique des roches de chacune de ces coulées de lave a révélé comment les magmas ont évolué avec le temps au sein de chaque volcan.
L’observation du cycle de vie des volcans hawaiiens et le fait que ces volcans sont plus jeunes en allant vers le sud-est, ainsi que d’autres données géologiques, ont conduit à la notion d’un point chaud (hotspot) mantellique au-dessus duquel se déplacent les îles et la croûte océanique sur lesquelles elles se trouvent. Les volcans hawaiiens naissent au-dessus du point chaud et meurent lentement au fur et à mesure que la croûte océanique les emporte vers le nord-ouest.
La révision majeure suivante de la cartographie géologique d’Hawaii a été lancée dans les années 1980. Grâce à une meilleure compréhension de la tectonique des plaques, de la notion de point chaud et de la datation radiométrique, les géologues de l’USGS ont mis à jour la géologie de l’île d’Hawaii en incluant plus de détails. Les techniques de cartographie s’étaient améliorées avec l’utilisation de la photographie aérienne. La carte, publiée en 1996, comprenait les coulées de lave émises pendant les 12 premières années de l’éruption du Pu’u’ō’ō et toutes les autres éruptions du Kilauea et du Mauna Loa depuis 1942. En utilisant les données de cette carte, l’USGS a publié la première carte des risques liés aux coulées de lave sur l’île d’Hawaï.
La dernière carte géologique de l’État d’Hawaii, publiée en 2021, mise à jour à partir d’une version préliminaire de 2007, comprend la première cartographie des années 1940, la carte géologique de 1996 de l’île d’Hawaii, une nouvelle cartographie des volcans Maui Est, Oʻahu Ouest et Molokaʻi Ouest, ainsi que les débordements de lave de l’Halemaʻumaʻu et les coulées de lave dans le District de Puna en 2018.
La brochure qui accompagne les cartes explique comment chaque île s’est formée dans le cadre géologique de l’ensemble de l’archipel. Sur Kauaʻi, le bassin de Līhuʻe s’est probablement formé par affaissement mais on ne sait toujours pas si un ou deux volcans ont formé l’île. Oʻahu a été édifiée par trois volcans, et non deux comme on le pensait à l’origine. Sur l’île de Maui, l’Haleakalā entre en éruption tous les 200 à 500 ans et son éruption la plus récente remonte probablement à plus de 400 ans, et non à la fin des années 1700 comme on le pensait auparavant.
La carte de 2021 est disponible en fichiers pdf. Une version papier de la carte est également en préparation, mais la date de publication n’a pas été précisée..

https://pubs.usgs.gov/sim/3143/sim3143_pamphlet.pdf

Source : USGS.

 

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USGS has released a new geological map ohf Hawaii Big Island showing the changes undergone during the past eruptions.

The earliest comprehensive mapping of Hawaiian geology began in the Kaʻū District, in the 1920s. Later, geologists mapped Maui, Molokaʻi and the Island of Hawaiʻi. Geologic maps of all the islands except Kauaʻi were completed in the 1940s.The publication of the geologic map of Kauaʻi occurred in 1960.

Dating of lava flow by analysis of decaying radioactive elements was not yet available for designing the early geologic maps, so the progression of lava flows was deduced by mapping successive overlap of newer over older lava flows. In that way, a general sequence of volcanic activity was deduced, but resulted in older flows being grouped in larger units.

Chemical analysis of rocks from each of these lava flows revealed how magmas changed with time within each volcano.

The life cycle of Hawaiian volcanoes and the observation that Hawaiian volcanoes get younger to the southeast, along with other geologic data, led to the idea of mantle hotspots over which the islands and the oceanic crust on which they are built moves. Hawaiian volcanoes are born over the hotspot and slowly die as the oceanic crust carries them off in a northwest direction.

The next major revision of geologic mapping was launched in the 1980s. With a firm understanding of plate tectonics, hotspots, and radiometric dating, USGS geologists remapped the geology of the Island of Hawaiʻi in more detail. Mapping techniques had improved and included use of aerial photography. The map, published in 1996 included lava flows from the first 12 years of the Puʻuʻōʻō eruption and every other eruption of Kīlauea and Mauna Loa since 1942. Using the data from this map, the USGS published the first Lava Flow Hazard Map showing the relative hazard from lava flows on the Island of Hawaiʻi.

A new geologic map of the State of Hawaii in 2021, updated from a preliminary 2007 version, includes the early mapping of the 1940s, the 1996 geologic map of the Island of Hawaiʻi, new mapping of East Maui, West Oʻahu and West Molokaʻi volcanoes, and the Halemaʻumaʻu overflows and Puna lava flows of 2018.

The pamphlet that accompanies the maps compiles new ideas about the way each island formed with the upgraded geologic framework of the islands. On Kauaʻi, the Līhuʻe basin probably formed by subsidence but there is still a question about whether one or two volcanoes formed the island. Oʻahu was built by three volcanoes, not two as originally thought. Haleakalā erupts every 200 to 500 years and its most recent eruption was probably more than 400 years ago, and not in the late 1700s as previously thought.

The 2021 map is available as pdf files. A printed version of the map is also in the works, but the publication date has not been finalized yet.

Cliquer pour accéder à sim3143_pamphlet.pdf

Source : USGS.

 

Portion de la carte géologique mise à jour en 2021. On y voit une partie du District de Puna, où les dernières coulées de lave ont été ajoutées. (Source : USGS)

Cliquer sur ce lien pour une image plus grande :

https://cdn.bigislandnow.com/file/bigislandnow/2022/02/HawaiiStateGeologicMap-vw.jpg

Hawaii : Au revoir Lōʻihi, bienvenue Kamaʻehuakanaloa! // Hawaii : Bye bye Lōʻihi, welcome Kamaʻehuakanaloa!

Kamaʻehuakanaloa : le nom ne vous dit probablement rien. C’est normal car il est apparu en juillet 2021. C’est le nouveau nom que vient de donner au volcan sous-marin Lōʻihi le Hawaii Board on Geographic Names.
Le Kamaʻehuakanaloa (dont l’activité la plus récente a été observée en 1996) est l’un des six volcans surveillés par l’Observatoire des Volcans d’Hawaii, le HVO. L’ancien nom  – Lōʻihi – remonte à 1955, année où le volcan avait été baptisé ainsi par le Dr Kenneth O. Emery, à la suite d’un levé bathymétrique de 4 jours en 1954 au large de la côte sud de l’île d’Hawai’i. Cinq édifices sous-marins avaient été identifiés au cours de l’expédition.
Le Dr Emery, professeur à l’Université de Californie du Sud, a demandé aux membres du Bishop Museum et au directeur du HVO de donner un nom aux édifices sous-marins. Ils ont choisi des noms basés sur l’aspect physique des reliefs. C’est ainsi que la structure sous-marine située à environ 19 km au sud de la côte du Kilauea et s’élevant à 975 m sous le niveau de la mer a reçu le nom de Lōʻihi – « long » en hawaiien – parce qu’elle était plus longue que ses voisines.
Au cours de l’expédition, les scientifiques ont indiqué qu’il y avait une forte probabilité pour que les édifices sous-marins soient d’origine volcanique. Les différences qui existaient entre eux pouvaient correspondre aux premiers stades d’un volcan en formation sous le niveau de la mer. Si cette hypothèse était correcte, alors les deux édifices sous-marins les moins profonds (Papa’u et Lo’ihi) devaient être considérés comme des volcans parasites (au sens topographique et non au vu de l’activité) sur le flanc du Kilauea.
En d’autres termes, le Dr Emery a considéré que le « Loihi » était un cône volcanique entré en éruption à côté du Kilauea. Cependant, ce n’est que dans les années 1970, au moment où se sont produits des essaims sismiques, que l’édifice sous-marin a été reconnu comme un volcan actif et comme le plus jeune volcan de la chaîne Hawaii-Empereur. On pense que l’éruption la plus récente du Kamaʻehuakanaloa remonte à 1996, lorsque le HVO a détecté 4 377 séismes entre la mi-juillet et la mi-août. Des études océanographiques récentes ont également révélé que Papa’u est un bloc de faille soulevé sur la marge de l’effondrement de Hilina, et n’est pas un volcan.
Loi’hi, l’ancien nom du Kamaʻehuakanaloa, était certes descriptif mais il ne reflétait pas la culture hawaïenne. Plusieurs chants, transmis oralement et documentés par écrit bien avant l’expédition de 1954 décrivent déjà le Kamaʻehuakanaloa comme un volcan sous-marin. Pour les autochtones, Kamaʻehuakanaloa est un nom puissant qui évoque le nom de Pelehonuamea et sa naissance dans Kanaloa [l’océan]. Le nouveau nom a été adopté à l’unanimité en juillet 2021 par le Hawaiʻi Board on Geographic Names.
La récente activité explosive violente du volcan Hunga Tonga-Hunga Ha’apai (archipel des Tonga) a conduit certains Hawaiiens à se demander si le Kamaʻehuakanaloa pouvait entrer en éruption de la même façon. Les volcans hawaïens dont le sommet se trouve près de la surface peuvent émerger un jour et montrer une activité explosive par le contact du magma avec l’eau de l’océan, mais le Kamaʻehuakanaloa est actuellement trop profond pour être aussi explosif que le volcan des Tonga. De plus, comme les volcans hawaïens ont un magma plus fluide que celui du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, leurs éruptions devraient être moins violentes que celle du 15 janvier 2022.
Il faudra des millénaires avant que le Kamaʻehuakanaloa émerge de l’océan Pacifique. Le volcan fait connaître sa présence par des secousses qui sont parfois ressenties jusque sur l’île d’Hawai’i. Récemment, le matin du 24 décembre 2021, un séisme de M 4,9 sous le Kamaʻehuakanaloa a été ressenti par au moins 29 personnes entre Nāʻālehu et Kailua Kona et Honomū. Au cours des 2 semaines qui ont précédé ce séisme, plus de 50 secousses de moindre intensité avaient été détectées par le réseau de surveillance du HVO.
Bien qu’on ne le voie pas, le Kamaʻehuakanaloa n’est pas oublié. Il est honoré dans les chants et il continue de nous rappeler occasionnellement sa présence par des séismes ressentis sur la Grande Ile d’Hawaii. Dans des milliers d’années, on verra peut-être le Kamaʻehuakanalo, «l’enfant rougeâtre de Kanaloa», émerger enfin et former une nouvelle île…
Source : HVO.

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Kamaʻehuakanaloa : the name may not ring you a bell. This is fairly normal as it was updated: in July 2021, Lōʻihi Seamount was renamed Kamaʻehuakanaloa by the Hawaii Board on Geographic Names.

Kamaʻehuakanaloa (whose most recent activity occurred in 1996) is one of the six volcanoes monitoted by the Hawaiian Volcano Observatory (HVO). The former name was introduced in 1955 by Dr. Kenneth O. Emery, following a 4-day bathymetric survey in 1954 off the south coast of the Island of Hawai’i. Five seamounts were identified during the survey.

Dr. Emery, a professor at the University of Southern California, asked members of the Bishop Museum and the HVO Director to name the seamounts. They selected names based on a short physical description. For the seamount located about 19 km south of the Kīlauea coastline and rising to 975 m below sea level, the name Lōʻihi was assigned, meaning « long »; indeed, this seamount is longer than its neighbours.

During the survey, the scientists speculated thaat there was a high degree of probability that the seamounts were of volcanic origin, and correspondingly that the differences which existed might be indications of the nature of the early stages of a volcano forming below sea level. If this conclusion was correct then the two shallowest seamounts (Papa’u and Loihi) should be considered parasitic (in the sense of topography not activity) volcanoes on the flank of Kilauea.

In other words, Dr. Emery interpreted “Loihi” to be a volcanic cone erupted by Kilauea. However, the seamount was recognized to be an active submarine volcano, and the youngest volcano in the long line of the Hawaiian-Emperor chain, because of earthquake swarms in the 1970s. Kamaʻehuakanaloa’s most recent eruption is thought to have been in 1996, when HVO detected 4,377 earthquakes between mid-July and mid-August. Recent oceanographic surveys have also determined that Papa’u is an uplifted fault block on the margin of the Hilina slump, not a volcano

Kamaʻehuakanaloa’s previous name was descriptive but failed to reflect Hawaiian cultural knowledge. Several chants, orally passed down and documented in writing decades before the 1954 expedition, describe Kamaʻehuakanaloa, an undersea volcano. For local Hawaiians, Kamaʻehuakanaloa is a powerful name that invokes the name of Pelehonuamea and her birth out of Kanaloa [the ocean]. The new name was unanimously adopted in July 2021 by the Hawaiʻi Board on Geographic Names.

The recent violent explosive activity at Hunga Tonga-Hunga Ha’apai volcano (Tonga archipelago) has some residents wondering if Kamaʻehuakanaloa has a potential for similar eruptions. Hawaiian volcanoes near the surface may emerge some day and evince explosive interactions with ocean water, but Kamaʻehuakanaloa is currently too deep underwater to become as explosive as th Tongan volcano. Additionally, because Hawaiian volcanoes have more fluid magma than Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, their eruptions should be smaller than the January 15th, 2022 catastrophic blast.

It will be a millennia before Kamaʻehuakanaloa emerges from the Pacific Ocean. The volcano makes its presence known with earthquakes that are occasionally felt on the island of Hawai’i. Most recently, just before Christmas in the early morning of December 24th, 2021, an M 4.9 earthquake under Kamaʻehuakanaloa caused weak to light shaking felt by at least 29 people from Nāʻālehu to as far north as Kailua Kona and Honomū. In the 2 weeks leading up to this earthquake, over 50 smaller earthquakes had been detected by HVO’s monitoring network.

Kamaʻehuakanaloa may be out of sight, but it is not out of mind. It is honored in chants and though it remains under the ocean surface, it continues to occasionally remind us of its presence with earthquakes we can feel on land. In thousands of generations, perhaps our descendants will witness Kamaʻehuakanalo, the “reddish child of Kanaloa,” finally emerging and forming a new island.

Source: HVO.

 

Séquence sismique sur le Lō‘ihi en mai 2020, quelques mois avant que le volcan reçoive son nouveau nom (Source: USGS)

Le tsunami des Tonga // The Tonga tsunami

Le tsunami déclenché par l’éruption dans les Tonga a touché plusieurs pays autour de l’océan Pacifique.
Au Japon, près de 230 000 habitants ont été invités à se réfugier sur les hauteurs. L’Agence météorologique japonaise a d’abord annoncé des vagues atteignant 3 mètres, mais a ensuite rétrogradé le niveau d’alerte. L’alerte tsunami a été levée à 14 heures. le 16 janvier 2022. L’agence a déclaré que l’événement était différent d’un tsunami typique causé par un séisme. Les scientifiques japonais pensent qu’il a pu être causé par un changement soudain de pression atmosphérique dû à l’éruption. Des dizaines de bateaux ont chaviré, coulé ou ont rompu leurs amarres dans plusieurs ports japonais.
À Kona, sur la grande île d’Hawaï, une régate a été annulée car des vagues de tsunami ont inondé la jetée de Kona, endommageant un hôtel, du matériel et des embarcations. Les autorités locales ont déclaré que la dernière fois qu’elles avaient vu de telles vagues, c’était lorsqu’un tsunami avait frappé Hawaï en 2011.
Des scènes similaires ont été observées dans l’île du Nord de la Nouvelle-Zélande.
La question est maintenant de savoir si de nouvelles vagues pourraient être observées dans les prochains jours. Une autre hypothèse est que le tsunami du 15 janvier a été déclenché par des effondrements dans la caldeira qui a provoqué l’éruption.
Plus de détails sur l’éruption dans une note à paraître demain sur ce blog.

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The tsunami triggered by the Tonga eruption affected several countries around the Pacific Ocean.

In Japan, nearly 230,000 residents were urged to move to high ground. The Meteorological Agency first predicted waves as high as 3 meters, but later downgraded the warnings to advisories. All the advisories were lifted by 2 p.m. on January 16th, 2022. The agency said that the surge was different from a typical tsunami caused by an earthquake, noting that it may have been caused by a sudden change in atmospheric pressure due to the eruption. Tens of boats either capsized, sank or floated away in several Japanese ports.

In Kona, on Hawaii Big Island, a regatta was canceled as tsunami surges flooded the Kona pier damaging a hotel, equipment and canoes. Local authorities said the last time they saw surges like that was when a tsunami hit Hawaii in 2011.

Simailar scenes were observed in New Zealand’s North Island.

The question is now to know whether similar surges may occuer in the next days. Another scientific hypothesis is that the 15 January tsunami was triggred by collapses within the caldeira that caused the eruption.

More details about the eruption in a post to be released tomorrow on this blog.

Les pièges des coulées de lave refroidies // Traps on cooled lava flows

L’éruption du Fagradalsfjall est terminée, mais il est toujours dangereux de s’aventurer sur le champ de lave. Le 31 décembre 2021, les sauveteurs islandais ont été appelés pour mettre en sécurité une femme qui était prise au piège sur l’ancien point de vue sur l’éruption. La colline est maintenant entourée de lave et les autorités ont conseillé au public de ne pas traverser le nouveau champ de lave pour l’atteindre. La femme ne s’est pas sentie capable de revenir sur ses pas et elle a appelé les secours
Alors que trois mois se sont écoulés depuis la fin de l’éruption, l’équipe de secours de la région a décidé de vérifier si le champ de lave était suffisamment sûr pour être traversé à pied et venir en aide à la personne en difficulté, mais les hommes ont constaté que la surface de la lave était toujours instable et dangereuse. A l’aide d’un thermomètre et de barres de fer pour sonder la lave, ils sont entrés prudemment dans le champ de lave. Après seulement quelques mètres, ils ont trouvé que la zone était trop dangereuse pour progresser davantage et ils ont demandé l’aide de l’hélicoptère des garde-côtes pour porter secours à la femme en détresse.
Au cours de leur tentative d’approche, les sauveteurs ont constaté que la surface du nouveau champ de lave était très instable et fragile. Selon eux, il était dangereux de traverser la lave qui était encore chaude. En plus des brûlures, il existe un risque de se couper les chevilles ou les mollets sur les arêtes vives de la roche. De plus, il n’y a aucun moyen de savoir où des tunnels ou des cavités se sont formés sous la surface qui est susceptible de s’effondrer sans prévenir.
Même si cela fait plus de trois mois que l’éruption est terminée, la surface de la lave est encore chaude. Le thermomètre des sauveteurs a indiqué des températures supérieures à 200°C. C’est pourquoi ils ont décidé qu’ils ne traverseraient pas le champ de lave pour secourir les personnes en difficulté. Si les gens traversent les dernières coulées de lave et ont des accidents, ils ne pourront être secourus que par hélicoptère.
Source : Iceland Review.

Ayant traversé plusieurs fois le champ de lave sur la Grande Ile d’Hawaii, je ne peux que confirmer la mise en garde des sauveteurs islandais. Un jour, alors que je traversais le champ de lave du Kilauea pour effectuer des mesures dans le Parc National, portant un lourd sac à dos, le toit d’un ancien tunnel de lave s’est effondré sous mon poids et je me suis retrouvé dans la cavité jusqu’à la taille. Heureusement, je portais de bons gants et mes mains n’ont pas été blessées. Je me trouvais sur un ancien champ de lave; il n’y avait donc aucun problème avec la température de la lave, mais il ne faudrait pas oublier qu’il faut beaucoup de temps à cette dernière pour se refroidir après une éruption. (voir le résumé de mon travail sur le processus de refroidissement de la lave)

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The Fagradalsfjall eruption is over, but it is dangerous to venture on the lava field. On December 31st, 2021, the Icelandic rescuers were called to retrieve a woman trapped at the former viewpoint over the eruption. The hill is now enclosed by lava, and authorities have warned the public not to cross the new lava field. The woman didn’t feel up to returning the same way she came and requested emergency assistance.

As three months have passed since the eruption ended, the local search-and-rescue squad decided to investigate if the lava field was safe enough for them to cross on foot and rescue the trapped person but found that the new lava’s surface was still unstable and dangerous. Armed with a powerful thermograph and pinch bars, the group carefully entered the new lava field. After only a few meters, they found the area unsafe and requested the Coast Guard’s helicopter’s assistance in the rescue mission.

During their short expedition, they found that the surface of the new lava field was very unstable and fragile. They said there was an acute danger of stepping through the surface, which could release a dangerous amount of heat. In addition to burn injuries, travellers risk cutting their ankles or calf on the rock’s sharp edges. They also noted that there’s no way of knowing where tunnels or caves have formed underneath the surface and they are liable to collapse without warning.

Even though it has been more than three months since the eruption ended, there is still a great deal of heat on the surface. The thermograph detected temperatures of over 200°C.

In light of these discoveries, the search-and-rescue squad has announced that they will not be crossing the lava field to rescue trapped travellers. If people cross the new lava and get into accidents, they will only be able to be rescued by helicopter.

Source: Iceland Review.

Having crossed several times the lava field on Hawaii Big Island, I can only confirm the rescuers’ warning. One day, while walking across the Kilauea lava field in the Nation,al Park to perform measurements, carrying a heavy rucksack, the roof of an old lava tube collapsed under my weight and I found my self waist high in the tube. Fortunately, I was wearing good gloves and my hands were ok. It was an old lava field so there was no problem with the lava temperature but all travellers should keep in mind that it takes lava a very long time to cool after an eruption. (see the abstract of my study on the lava cooling process).

 

Surface de la lave dans la vallée de Natthagi (Photos: C. Grandpey)