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La température de l’eau à l’entrée de lave de Kamokuna (Hawaii) // Water temperature at the Kamokuna lava entry (Hawaii)

drapeau-francaisBeaucoup de gens sont surpris quand ils voient des photos montrant un bateau s’approchant très près de l’entrée de lave sur le site de Kamokuna. Ils pensent que l’eau très chaude pourrait endommager le bateau et brûler les passagers s’ils y plongeaient la main. Le HVO a mis en ligne deux photos qui expliquent ce qui se passe à proximité de l’entrée de lave.

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Sur la gauche, on peut voir une photo normale de l’entrée de lave dans l’océan. Elle génère un volumineux panache de vapeur et donne naissance à une zone d’eau décolorée devant le point d’entrée.
Sur la droite, une image thermique montre cette même zone avec les températures. La température à l’endroit où l’eau est décolorée est d’environ 55°C (130°F), alors que l’eau qui se trouve autour est beaucoup plus froide avec 25°C (77°F) qui est la température moyenne de l’eau sur le littoral hawaïen.
De ma propre expérience, je peux confirmer que l’eau près de l’entrée de lave est très chaude et je ne conseille pas aux touristes d’y plonger la main. Outre le risque de brûlure, le contact entre la lave et l’eau de mer peut provoquer des explosions et des matériaux encore incandescents peuvent être projetés loin en mer et à l’intérieur des terres. C’est la raison pour laquelle le HVO a demandé aux pilotes des bateaux et des hélicoptères de rester à bonne distance de l’entrée de lave. À en juger par les photos sur les journaux locaux, cette recommandation est rarement suivie!

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drapeau-anglaisMany people are surprised when they see photos showing a boat coming very close to the lava entry on the Kamokuna site. They think the water is very hot and might damage the boat, or burn the passengers if they put their hands in the water. HVO has released two pictures (see above) that explain what happens when you get near the lava entry.

On the left, one can see a normal photo of the ocean entry, which produces a robust steam plume and an area of discoloured water extending out from the entry point.

On the right, a thermal image shows this same area of water with the temperatures. The temperature at the place where the water is discoloured is about 55°C (130°F), whereas the neighbouring water is much colder with a temperature of 25°C (77°F), which is the average water temperature on the Hawaiian seashore.

From my own experience, I can confirm that the water close to the entry is quite hot and I would not advise tourists to put their hands in it. Beside the risk of getting burnt, the contact between lava and sea water may trigger explosions and hot material can be ejected far away out at sea and inland. This is the reason why HVO has asked the pilots of the boats and the helicopters to keep a safe distance from the entry. Judging from the photos on the local newspapers, this recommendation is rarely followed!

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Photo montrant les différentes couleurs de l’eau de mer à proximité d’une entrée de lave à Hawaii (Photo: C. Grandpey)

Le « Panorama du Kilauea » de Jules Tavernier et le « Cyclorama du Kilauea » de Lorrin Thurston

drapeau-francaisDans le numéro de septembre 2016 de la revue de L’Association Volcanologique Européenne (LAVE), Dominique Decobecq a consacré deux pages à Jules Tavernier, peintre français du XIXe siècle qui s’est rendu à Hawaï en 1884. Il est rapidement devenu célèbre avec des toiles montrant le lac de lave qui débordait fréquemment dans le cratère de l’Halema’uma’u à cette époque. Jusqu’à sa mort en mai 1889, il a peint des tableaux de différentes tailles montrant des vues emblématiques de l’activité du lac de lave. De nos jours, ces peintures sont très recherchées et très coûteuses. Jules Tavernier n’était pas le seul à peindre le Kilauea. À la fin du 19ème siècle, plusieurs artistes s’évertuaient à transposer sur leurs toiles les couleurs vives du lac de lave qui s’agitait sur le volcan.

En 1888, Tavernier a franchi une étape supplémentaire et il a créé une représentation virtuelle du Kilauea, baptisée le «Panorama du Kilauea». Il s’agissait d’une toile de 3 mètres de haut disposée autour d’un cercle d’un périmètre de 27 mètres.
Le Daily Bulletin (un journal de Honolulu) a décrit en ces termes l’expérience vécue par le spectateur: «A partir de la plate-forme où se trouve le visiteur [avec la toile autour de lui], la scène devient impressionnante. Debout au centre du cratère, avec l’Halema’uma’u … et la Volcano House situés au bon endroit, la scène semble extrêmement réaliste. Plus le visiteur regarde, plus il a l’impression qu’il se trouve réellement à l’intérieur du Kilauea. Le « Panorama du Kilauea » a été exposé dans le Royaume d’Hawaï pendant un certain temps avant d’être expédié aux États-Unis. Il a finalement abouti à Washington, D.C., pour une exposition publique. Malheureusement, il ne reste aucune trace, ni aucune photo de cette précieuse toile.
Quelques années plus tard, Lorrin A. Thurston, un homme politique à la tête de descendants de missionnaires américains et d’expatriés dans le Royaume d’Hawaï, cherchait un moyen de promouvoir le tourisme à Hawaii et d’encourager les Américains à y s’établir. Il a proposé une exposition d’Hawaï à la World Fair de Chicago de 1893. Après le succès du «Panorama du Kilauea» de Jules Tavernier, Thurston a pensé qu’un grand «Cyclorama» du Kilauea pourrait être une bonne façon de faire connaître Hawaï. Le Cyclorama de Thurston avait 15 mètres de haut et une circonférence de 120 mètres, soit plus de quatre fois la taille du Panorama de Tavernier. Le « Cyclorama du Kilauea » de Thurston, accompagné d’expositions agricoles et d’un village hawaïen, avec musiciens et des danseurs de hula, a ensuite été exposé à la Midwinter Fair de San Francisco en 1894-1895 et à l’occasion de plusieurs autres expositions sur le continent américain au début du 20ème siècle.
On ne sait pas si les réalisations de Tavernier et Thurston ont vraiment attiré les visiteurs américains à Hawaï, mais elles ont certainement représenté pour des milliers de gens un moyen peu coûteux de se rendre sur le volcan Kilauea.
Source: USGS / HVO.

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drapeau-anglaisIn the September 2016 issue of the bulletin of L’Association Volcanologique Européenne (L.A.V.E.), Dominique Decobecq has devoted two pages to Jules Tavernier, a French painter of the 19th century who travelled to Hawaii in 1884. He became rapidly famous with paintings showing the lava lake which frequently overflowed within Halema’uma’u Crater. Until his death in May 1889, he produced paintings of various sizes that have remained iconic views of the lava lake’s activity during that period and which are much sought after and very expensive on the market today. Jules Tavernier was not alone. In the late 19th century, several artists were perfecting the portrayal of the fiery hues of Kilauea’s lava lake.   Tavernier created several paintings of various sizes that have remained iconic views of the lava lake’s activity during that period.

In 1888, Tavernier went one step further and created a virtual reality depiction of Kilauea volcano, the “Panorama of Kilauea,” a 3-metre-tall canvas arranged in a circle with a 27-metre circumference.

The Daily Bulletin (a Honolulu newspaper) described the viewer’s experience: “On reaching the platform [at the center surrounded by the canvas] from which the visitor gazes, the scene becomes impressive. Standing in the very center of the crater, with Halemaumau … and the Volcano House in their proper positions they appear as realistic as can be. The longer the visitor gazes, the stronger becomes the impression, until he fancies that he is actually in Kilauea.” The “Panorama of Kilauea” was exhibited in the Hawaiian Kingdom for a while before being shipped to the United States. It eventually ended up in Washington, D.C., for public exhibition. Unfortunately, neither this valuable canvas nor any photos of it have ever been found.

A few years later, Lorrin A. Thurston, a rising political leader of American missionary descendants and expatriates in the Hawaiian Kingdom, was looking for ways to accelerate tourism and to encourage Americans to settle in Hawaii. He proposed a Hawaii exhibit at the Chicago World’s Fair to open in 1893. After the success of Tavernier’s “Panorama of Kilauea”, Thurston thought that a larger “Cyclorama” of Kilauea could be used advantageously to advertise Hawaii. Thurston’s Cyclorama was 15 metres high with a circumference of 120 metres, more than four times the size of Tavernier’s panorama. Thurston’s Kilauea Cyclorama, accompanied by agricultural exhibits and a Hawaiian village, including musicians and hula dancers, was later exhibited at the San Francisco Midwinter Fair in 1894–1895, and at several more mainland expositions into the early 20th century.

It is unknown how effective these exhibits were at attracting American visitors to Hawaii, but they certainly provided an inexpensive way for thousands to experience Kilauea Volcano.

Source: USGS / HVO.

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Volcano at Night, toile de Jules Tavernier, exposée au Honolulu Museum of Art

Hawaii: Brouillard volcanique et aide à la population // Hawaii: The « vog » and how to manage it

drapeau-francaisL’interruption des alizés est un phénomène fréquent sur l’île Hawai’i pendant les mois d’hiver. La présence de ces vents, ou leur absence, joue un rôle essentiel, car ce sont eux qui gèrent la répartition du brouillard volcanique du Kilauea – le « vog », raccourci pour « volcanic fog » – à travers la Grande Ile.

Le « vog », provoqué par le dioxyde de soufre (SO2) émis par le Kilauea, est un problème fréquent, en particulier depuis l’ouverture de la bouche active dans le cratère de l’Halema’uma’u en 2008. On a alors enregistré une augmentation spectaculaire de la quantité de SO2 et d’autres gaz libérés par le volcan, ainsi que les effets néfastes du « vog » sur l’île. Les émissions de gaz ont légèrement diminué par rapport au début de l’éruption sommitale en 2008, mais le « vog » reste un problème pour les zones habitées, avec des conséquences sur la santé, l’agriculture et les infrastructures.

De mai à septembre, les alizés soufflent de 80 à 95% du temps, mais d’octobre à avril, la fréquence passe de 50 à 80%. Lorsque ces vents sont absents, les zones touchées par le « vog » couvrent la partie orientale de la Grande Ile, voire l’île toute entière, et même parfois l’ensemble de l’État d’Hawaii.

Afin de mieux gérer le « vog » cet hiver, de nouvelles ressources sont disponibles pour permettre à la population de se familiariser avec le brouillard, et de minimiser son impact. Un nouveau site Internet intitulé “Hawaii Interagency Vog Information Dashboard” fournit les premières informations sur le « vog ». Les sujets abordés incluent les prévisions concernant ce brouillard, ses concentrations en temps réel, les effets sur la santé, les impacts environnementaux et comment les gens peuvent se protéger. On trouve aussi sur le site des liens vers des publications scientifiques.

Le site oriente également les utilisateurs vers de nouveaux produits d’information sur le « vog ». On trouve, entre autres, un « booklet of frequently asked questions » (livret de questions fréquemment posées), une brochure et une affiche sur la protection contre le « vog » qui sont disponibles en ligne et qui peuvent être consultées ou téléchargées. Des exemplaires imprimés sont disponibles auprès des services de santé. Ils sont également distribués dans les bibliothèques et les écoles de la Grande Ile.

Les services sanitaires hawaiiens diffusent une rubrique intitulée “Hawaii ShortTerm SO2 Advisory”  qui fournit en temps réel des données sur le niveau de SO2, ce qui est extrêmement utile pour les zones proches du Kilauea. Pour les habitants de la partie ouest d’Hawaii (région de Kona en particulier), les informations sur les particules sont disponibles via l’onglet “AirNow particle data” du site Internet mentionné précédemment.

Source: USGS / HVO.

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drapeau-anglaisA common occurrence on Hawai‘i Island during winter months is the frequent interruption of the trade winds. These winds, or the lack of them, play a leading role in determining where vog (a short word for volcanic fog) from Kilauea volcano is distributed across Big Island.

Vog, caused by sulfur dioxide gas (SO2) emitted from Kilauea, has been a frequent problem on Hawaii Big Island. Since the onset of the summit eruption in 2008, there has been a dramatic increase in the amount of SO2 and other gases released from the volcano and in the damaging effects of vog on the island. Gas emissions have decreased somewhat since the summit eruption began in 2008, but vog continues to challenge Hawai‘i communities, causing impacts to health, agriculture, and infrastructure.

From May to September, trade winds blow 80 to 95% of the time, but from October to April, the frequency drops to 50 to 80%. When trade winds are absent, areas impacted by vog can include East Hawaii, the whole Island of Hawaii, and, at times, the entire State of Hawaii.

For this winter’s vog season, new resources are available to help people become familiar with, and minimize their exposure to vog. A new internet-based “Hawaii Interagency Vog Information Dashboard”   provides a user-friendly starting point to search for information about vog. Topics on this dashboard include vog forecasts, real-time vog concentrations, health effects and environmental impacts of vog, and how people can protect themselves from vog, as well as links to published scientific literature.

The dashboard also leads users to a new suite of concise vog information products. These products, which include a « booklet of frequently asked questions »  and a brochure and poster on protecting yourself from vog, are available online, where they can be viewed or downloaded. Print copies of these vog information products are available through the Hawai‘i Department of Health District offices. They are also in the process of being distributed to public libraries and schools around the Island of Hawai‘i.

The Hawai‘i Department of Health has released “Hawaii ShortTerm SO2 Advisory” which provides data on current SO2 gas levels, is extremely helpful for areas close to Kīlauea. But for West Hawaiʻi (Kona) residents, the more relevant particle information is available through the vog dashboard link to “AirNow particle data.”

Source: USGS / HVO.

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Le panache de gaz de l’Halema’uma’u contribue à la présence du « vog » à Hawaii.

(Photo: C. Grandpey)

 

 

 

 

 

 

Le GPS et la surveillance volcanique // GPS and volcano monitoring

drapeau-francaisLe GPS (Global Positioning System) fait aujourd’hui partie de notre vie quotidienne. Beaucoup de gens en possèdent au moins un exemplaire, que ce soit dans leur smartphone (téléphone intelligent) ou dans leur voiture
Le GPS est également devenu un outil indispensable dans la surveillance volcanique. La Grande Ile d’Hawaii a été dotée d’un réseau de plus de 60 stations GPS conçues pour la recherche scientifique et exploitées par le personnel de l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO). Ces stations sont utilisées pour contrôler les mouvements du sol et détecter ce qui se passe à l’intérieur et autour des volcans hawaïens.
En effet, lorsque le magma s’accumule dans le système d’alimentation d’un volcan, il fait monter la pression dans la chambre magmatique, ce qui provoque une inflation de l’édifice volcanique. A l’inverse, lorsque le magma s’évacue de la chambre (lors d’une éruption, par exemple), on enregistre une phase de déflation de l’édifice.
En mesurant le mouvement des stations GPS par rapport au réservoir magmatique, les scientifiques du HVO peuvent estimer la quantité de magma qui se déplace à l’intérieur et à l’extérieur du système d’alimentation. Avec un réseau dense de capteurs fournissant des données en continu, ils peuvent également détecter les changements susceptibles d’indiquer une ascension du magma vers la surface.
Les données GPS sont cruciales pour mesurer d’autres phénomènes volcaniques. Par exemple, elles sont utilisées pour contrôler le flanc sud du Kilauea et son mouvement vers l’océan, un processus qui crée des contraintes pouvant provoquer des séismes. Les grands séismes entraînent également des déplacements du sol qui peuvent être mesurés avec des GPS de qualité scientifique.
L’instrumentation dans une station GPS scientifique utilise les mêmes signaux qu’un smartphone ou un GPS automobile. Cependant, il y a deux différences importantes. Tout d’abord, les GPS scientifiques sont immobiles. Les antennes GPS à Hawaii sont solidement arrimées, étant donné que leur fonction est de mesurer les mouvements du sol proprement dit.
La seconde différence est la façon dont le HVO analyse les signaux GPS. Les instruments envoient des données via des liaisons sans fil au HVO où les scientifiques calculent les positions à l’aide d’une méthode beaucoup plus précise que celle dont dispose un appareil portatif. En fin de compte, les scientifiques obtiennent des positions précises à quelques millimètres près. Cela signifie qu’ils peuvent détecter des modifications très faibles et très lentes dans la morphologie du terrain.
Les GPS scientifiques fournissent également des mesures précises pour des mouvements du sol importants et rapides, comme ceux qui se produisent avant et pendant une éruption ou une intrusion magmatique.
Les évolutions récentes dans les techniques de traitement de données GPS scientifiques ont élargi leur champ d’applications. Elles sont capables de fournir des mises à jour seconde par seconde sur les mouvements du sol et calculer ces derniers en temps réel, ou quelques secondes seulement après leur collecte.

Même si les données GPS en temps réel ont une précision inférieure aux données GPS calculées sur une journée entière, elles peuvent détecter de manière fiable les mouvements du sol d’environ 5 cm, et des améliorations sont en cours pour augmenter cette précision.

Dans les jours, les heures et les minutes qui précèdent une éruption, la rapidité du HVO pour déterminer la direction empruntée par le magma devient essentielle. Plus grande sera la vitesse de réaction des scientifiques et plus précises seront les données fournies par les instruments, plus vite ils pourront informer et fournir des conseils à la Protection Civile et à la population sur le lieu et l’impact possible de l’éruption.
Source: USGS / HVO.

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drapeau-anglaisThe Global Positioning System (GPS) has become part of everyday life. Many people have it in their cell phones or in their cars

GPS has also become an indispensable tool in volcano monitoring. Hawaii Big Island has been equipped with a network of over 60 scientific-grade GPS stations operated by scientists at the USGS Hawaiian Volcano Observatory (HVO). They are used to monitor ground motion and detect what is happening inside and around Hawaiian volcanoes.

Indeed, as magma accumulates in a volcano’s plumbing system, it increases the pressure in the magma chamber, which pushes the ground outward. On the contrary, when magma leaves the chamber (during an eruption, for instance), the ground is drawn back inward.

By measuring the motion of GPS instruments toward and away from the magma reservoir, HVO scientists can estimate how much magma is moving in and out of the system. With a dense network of sensors and continuous data, they can also detect changes that might indicate magma movement toward the surface.

GPS data are also crucial for measuring other phenomena on the volcano. For example, GPS data are used to monitor the movement of Kilauea’s south flank toward the ocean, a process that creates stresses that can lead to earthquakes. Large earthquakes also produce permanent ground displacements that can be measured with scientific-grade GPS.

The instrumentation in a scientific GPS station utilizes the same signals as a cell phone or car navigation system. However, there are two key differences. First, scientific GPS instruments are not moved around. GPS antennas are tightly fixed to the ground, because their purpose is to measure the motion of the ground itself.

The second difference is the way HVO analyzes signals from GPS satellites. The instruments send data via wireless links to HVO, where scientists calculate positions by using a method which is far more accurate than a hand-held device can provide. In the end, they obtain positions precise to several millimetres. This means they can track very small and slow changes in the shape of the ground.

Scientific GPS also provides accurate measurements of large, fast motions, like those that occur before and during an eruption or intrusion.

Recent developments in data processing techniques have extended the use of scientific GPS data to provide second-by-second updates in ground position and to calculate these in “real-time,” or within seconds of data collection.

While “real-time” GPS has lower accuracy than GPS positions calculated over an entire day, they can now reliably detect motions of about 5 cm, and improvements are in progress to increase this accuracy. In the days, hours, and minutes leading up to an eruption, the speed at which HVO can determine where magma might be headed becomes critical. The more accurately and quickly scientists can get this information, the faster they can provide guidance to emergency managers and the public about possible eruption locations and impacts.

Source : USGS / HVO.

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Ce graphique – rafraîchi quotidiennement – montre les modifications de distance entre les deux stations GPS (carrés verts sur la carte) situées de part et d’autre de la caldeira du Kilauea.