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Le Kilauea et le lac de lave (Hawaii) // Kilauea volcano and the lava lake (Hawaii)

drapeau-francaisComme je l’ai écrit dans des notes précédentes, le niveau du lac de lave au sommet du Kilauea  monte et descend au gré des épisodes d’inflation et de déflation de l’édifice volcanique.

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Au cours du dernier semestre 2015, le niveau du lac de lave a généralement fluctué entre 40 et 70 mètres en dessous de la lèvre de la bouche active. Tout au long de 2016, le niveau du lac a oscillé entre 20 et 40 mètres en dessous de cette même lèvre.

Cependant, à partir du début du mois de septembre 2016, une phase de gonflement du Kilauea a entraîné une hausse du niveau du lac de lave. Le 10 septembre, la lave se trouvait à moins de 5 mètres du rebord de l’Overlook Crater.

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(Crédit photo: HVO)

C’est le plus haut niveau enregistré depuis le débordement d’avril-mai 2015.

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(Crédit photo: HVO)

Depuis cette époque, le niveau du lac fluctue entre 10 et 28 mètres au-dessous de la lèvre, en fonction des épisodes d’inflation et de déflation de l’édifice volcanique. La lave est souvent visible depuis la terrasse du Musée Jaggar, à la grande joie des visiteurs du parc national.

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(Image webcam HVO)

Les scientifiques du HVO essayent de comprendre le comportement du lac de lave, mais il est impossible de savoir exactement ce qui se passe dans le réservoir magmatique. Toutefois, plusieurs scénarios possibles ont été suggérés, sur la base d’observations récentes et d’événements similaires dans le passé.
Ainsi, au vu des tendances sur le long terme et des conditions actuelles du Kilauea, on peut imaginer que l’inflation du sommet et la forte activité sismique vont se poursuivre. L’inflation s’accompagnera probablement d’une hausse du niveau du lac de lave, en sachant qu’un débordement sur le plancher de l’Halema’uma’u ne saurait être exclu.
On peut également s’attendre à des effondrements des parois internes de l’Overlook Crater. La chute de gros blocs dans le lac de lave peut déclencher des explosions qui projettent des roches et des fragments de verre volcanique (cheveux et larmes de Pele). Au cours des dernières explosions, des blocs d’un mètre de diamètre ou plus ont atterri  sur le bord du cratère de l’Halema’uma’u. Ces explosions se produisent sans prévenir, comme celle du 19 septembre. C’est la raison pour laquelle l’ancien belvédère est fermé au public depuis février 2008.
Avec l’inflation du réservoir magmatique sous le sommet du Kilauea, il peut se produire une intrusion dans le sud de la caldeira ainsi que dans les zones de rift. Une telle intrusion magmatique entraînerait probablement une baisse rapide du niveau du lac de lave et pourrait provoquer une nouvelle éruption, comme l’éruption fissurale de Kamoamoa en 2011. Si une augmentation de l’alimentation se produit sur le Pu’uO’o, un tel événement peut aussi affecter la coulée de lave 61g et l’entrée de la lave dans l’océan sur le site de Kamokuna.

Source : HVO.

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drapeau-anglaisAs I put it in previous posts, the summit lava lake rises and falls in concert with summit inflation and deflation of the volcanic edifice (see graph). During the last half of 2015, the lava lake level generally fluctuated between about 40 and 70 metres below the rim of the vent. Throughout 2016, the lava lake level has typically varied between 20 and 40 metres below the rim.

However, starting in early September, the increased rate of inflation resulted in higher lake levels. On September 10th, the summit lava lake rose to within 5 metres of the vent rim (see photo). This is the highest level the lake has reached since it overflowed the vent in April-May 2015, when lava flowed onto the main crater floor (see photo). Since then, the lava lake level has fluctuated between 10 and 28 metres below the rim, rising and falling with periods of inflation and deflation. It could often be seen from the terrace of the Jaggar Museum, to the delight of visitors of the National Park (see photo).

HVO scientists have tried to understand the behaviour of the lava lake, although it is impossible to know the exact outcome of a pressurized magma reservoir. However, possible scenarios have been identified, based on recent observations and past similar events.

For example, given long term trends and current conditions at Kilauea, the summit inflation and elevated earthquake activity are likely to continue. With inflation, periodic high lava lake levels can be anticipated, possibly with lava overflowing the vent rim and spreading across the floor of Halema’uma’u Crater, as happened in April-May 2015 (see photo).

Intermittent rockfalls in the summit vent are also expected. Rocks falling from the vent walls and into the lava lake can initiate explosions that send spatter, solid rock fragments, and bits of volcanic glass (Pele’s hair and Pele’s tears) flying into the air. During past explosions, spatter and solid rocks up to a metre or more in size have been thrown onto the rim of Halema’uma’u Crater. These hazardous explosions occur suddenly and without warning, as recently as September 19th, one reason why the former visitor overlook has been closed to the public since February 2008.

Inflation of Kilauea’s summit reservoir increases the chance of magma intruding into the volcano’s south caldera or upper rift zones. Such an intrusion would likely result in a rapid drop in the summit lava lake, and could cause new breakouts of lava, like the 2011 Kamoamoa fissure eruption. If the magma supplied to Pu’uO’o increases, changes in the 61g lava flow and Kamokuna ocean entry could occur.

Source: HVO.

Lichens et gaz volcaniques// Lichens and volcanic gases

drapeau francaisL’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO) a récemment publié un article intéressant sur le comportement des lichens dans les régions volcaniques et plus particulièrement sur la Grande Ile d’Hawaii. En lisant l’article, on apprend que les lichens sont des organismes qui savent s’adapter à la vie dans les environnements extrêmes. Ils peuvent survivre à la chaleur, au froid, à la sécheresse, ou à l’humidité. Ils peuvent se développer à même le sol, sur l’écorce des arbres, sur des roches, ainsi que sur le métal rouillé ou le plastique. Ils apparaissent souvent dans des habitats non occupés par les plantes à graines qui sont plus envahissantes.
Sur la Grande Ile d’Hawaii, les lichens colonisent souvent de jeunes coulées de lave, en particulier celles composées de lave a’a. Les lichens contribuent au développement du sol en fournissant des matières organiques et, quand ils ont la capacité de fixer l’azote, ils peuvent l’ajouter à l’environnement. Cela permet de préparer le terrain pour le développement des espèces végétales. Certains types de lichens rencontrés à Hawaii sont également les premiers à coloniser des régions volcaniques ailleurs dans le monde comme les Caraïbes, les Açores, La Réunion, les îles Canaries, et en Afrique.
Bien qu’ils soient capables de tolérer des conditions environnementales extrêmes, certains lichens sont très sensibles à la pollution de l’air. Les lichens peuvent retenir pendant des dizaines ou des centaines d’années les produits chimiques qu’ils absorbent à partir de l’air et de l’eau. Depuis le milieu du 19ème siècle, quand la révolution industrielle a largement contribué à la pollution de l’air, les observateurs ont noté la rareté des lichens dans les milieux urbains.
Toutes les espèces de lichens n’ont pas la même sensibilité à la pollution de l’air, de sorte que la présence ou l’absence de certains lichens dans une zone peut être utilisée pour cartographier les concentrations de polluants. De nombreuses études à travers le monde ont utilisé les lichens pour évaluer la qualité de l’air.
Les lichens sont particulièrement sensibles au dioxyde de soufre (SO2), un polluant produit par les centrales fonctionnant au charbon et au pétrole, les processus industriels, les automobiles et les volcans, tels que ceux d’Hawaii. Le SO2 dissous dans l’eau devient de l’acide qui est facilement absorbé par les lichens et nuit à leur capacité de photosynthèse. Sans le sucre qui est produit par la photosynthèse et qui contribue à la vie du lichen, l’organisme ne pourrait pas prospérer et finir par mourir. Pour certaines espèces de lichens, le SO2 inhibe également la capacité à se reproduire.
Lorsque l’éruption sommitale du Kilauea a débuté en 2008 dans le cratère de l’Halema’uma’u, d’énormes quantités de SO2 ont été émises par le volcan et les lichens de la région ont beaucoup souffert. On est en droit de penser que la baisse significative des émissions de SO2 mesurées depuis 2008 pourrait se traduire par une reprise partielle de ces lichens. Les lichens peuvent aussi accumuler des éléments présents en faible quantité dans les émissions volcaniques. Des études effectuées sur le Kilauea, ainsi que sur l’Etna et Vulcano en Italie, montrent que dans les zones sous le vent lourdement impactées par les panaches volcaniques, les lichens contiennent une concentration plus élevée de polluants volcaniques tels que le fluor, le brome et des métaux tels que le cuivre, le plomb, le zinc, l’or, le mercure et l’antimoine.
Les zones riches en végétaux peuvent intercepter le SO2 et « nettoyer » l’air, ce qui génère un microclimat plus adapté aux lichens. Certains habitants d’Hawaï ont remarqué qu’ils étaient moins gênés par la pollution volcanique, ou vog, dans les zones fortement boisées que dans les zones voisines qui sont dépourvues de végétation.

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drapeau anglaisThe Hawaiian Volcanoes Observatory recently released an interesting article about the behaviour of lichens on volcanoes. We learn that lichens are tough organisms adapted to life in extreme environments. They can survive heat, cold, drought, or an abundance of rain. They live on bare soil, tree bark, woody debris, and rocks, as well as on rusty metal and plastic.

On Hawaii Island, lichens are important colonists of young lava flows, particularly aa lava. Lichens contribute to the accumulation of soil by supplying organic matter, and nitrogen-fixing lichens may add nitrogen to the environment. This helps set the stage for future development of plant communities. Certain types of lichens found in Hawaii are also important pioneers of young volcanic landscapes in other parts of the world, including the Caribbean, the Azores, La Reunion Island, the Canary Islands, and Africa.

Although able to tolerate environmental extremes, some lichens are quite sensitive to air pollution. Lichens retain the chemicals they absorb from air and water over periods of tens to hundreds of years. Since the mid-19th century, when the industrial revolution began producing increased levels of air pollution, observers have noted the scarcity of lichens growing in urban settings.

Lichen species differ in their sensitivity to air pollution, and the presence or absence of different lichens in an area has been used to map concentrations of pollutants. Hundreds of studies around the world have used lichens to assess air quality.

Lichens are particularly sensitive to sulphur dioxide (SO2), a pollutant produced by coal- and oil-burning power plants, industrial processes, automobiles, and volcanoes, such as those here in Hawaii. SO2 dissolved in water is acidic, is readily absorbed by lichens, and damages their ability to photosynthesize. Without the sugar which is produced through photosynthesis and which fuels the lichen’s life, the organism will fail to thrive and may eventually die. For some species, SO2 also inhibits the ability of lichens to reproduce.

When the summit eruption of Kilauea began in 2008 within Halema’uma’u Crater, huge amounts of SO2 were released, and lichens in the area suffered. One might expect that the significant decline in emissions measured since 2008 could be reflected in a partial recovery of these lichens. Lichens can also accumulate trace elements present in volcanic emissions. Studies at Kilauea, as well as at Mount Etna and Vulcano in Italy, show that in downwind areas heavily impacted by volcanic plumes, lichens contain a higher concentration of volcanic pollutants. These include fluoride, bromide, and metals, such as copper, lead, zinc, gold, mercury and antimony.

Heavily vegetated areas can intercept SO2, effectively “scrubbing” the air to provide a microclimate that is more hospitable to lichens. Some Hawaii residents have noted that they are less irritated by volcanic pollution, or vog, in heavily forested areas than in adjacent exposed areas.

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Lichens en Islande

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Photos: C. Grandpey

 

Le « Vieux Fidèle » de l’Halema’uma’u (Hawaii) // Halema’uma’u’s « Old Faithful » (Hawaii)

drapeau-francaisSi vous parlez du «Vieux Fidèle» à un Américain, il va immédiatement penser au Parc National de Yellowstone où le célèbre geyser jaillit avec une remarquable régularité depuis des décennies. Cependant, une autre manifestation volcanique du même nom a existé, même si elle a beaucoup moins fait parler d’elle. Elle se trouvait dans le cratère de l’Halema’uma’u, au sommet du Kilauea. Il s’agit d’une fontaine de lave décrite pour la première en 1894 par Walter F. Frear, qui a écrit dans le registre de la vénérable Volcano House que la fontaine s’activait une ou deux fois par minute – jusqu’à 10-15 mètres de hauteur – au même endroit depuis 1892. Parfois, la fontaine jaillissait au milieu d’un lac de lave dans le cratère de l’Halema’uma’u. À d’autres moments, le lac de lave se vidangeait, ne laissant qu’un amoncellement de matériaux sur le plancher du cratère. Quand le lac de lave réapparaissait, le « Vieux Fidèle » se manifestait de nouveau.
En 1911, le volcanologue Frank Perret et le chimiste E.S. Shepherd ont décidé de mesurer la température du lac de lave actif et choisi « Old Faithful » comme point de mesure. Ils ont tendu un câble à travers le cratère de l’Halema’uma’u et sont parvenus à obtenir la première température de la lave jamais enregistrée à cet endroit. Elle était de 1010 degrés Celsius, ce qui est très proche de la température enregistrée avec des instruments modernes.
A l’époque, la plupart des observateurs ont conclu que le « Vieux Fidèle » n’était probablement pas situé au-dessus de la bouche volcanique qui alimentait le lac de lave, mais plutôt dans la partie du cratère où la lave s’évacuait. Aujourd’hui, les scientifiques qui étudient le comportement du lac de lave dans l’Overlook Crater ont également remarqué que les sites de projections se trouvent généralement dans le secteur où la lave s’enfonce et pas dans celui où elle monte des profondeurs..
Le 5 juin 1916, la colonne de lave dans l’Halema’uma’u a chuté et des milliers de tonnes de matériaux se sont effondrés des parois supérieures du cratère, faisant disparaître l’emplacement de l’« Old Faithful ». Lorsque la lave est revenue dans le cratère, une nouvelle bouche s’est ouverte à l’emplacement du « Vieux Fidèle » ; elle avait l’apparence d »un cône incandescent émettant par moment des projections. » Ce cône s’est ensuite effondré et il est vite devenu évident que la géométrie initiale du lac de lave s’était modifiée de façon significative.
Bien que l’on trouve quelques références à l’ »Old Faithful » après 1916, la fontaine de lave persistante qui avait jailli sur le Kilauea pendant un quart de siècle faisait bel et bien partie du passé.
Source: Big Island Now.

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drapeau-anglaisIf you mention « Old Faithful » to an American, he will immediately think of Yellowstone National Park where the famous geyser has been regularly active for decades. However, another volcanic feature with the same name has been largely forgotten. It was located in Halema‘uma‘u Crater at the summit of Kilauea volcano. It is a lava fountain that was first described in 1894 by Walter F. Frear, who wrote in the Volcano House register that the fountain had played once or twice a minute – up to 10-15 metres high – in the same location since 1892. At times, the fountain was the central feature in a lava lake within Halema’uma’u Crater. At other times, lava in Halema‘uma‘u drained away, leaving nothing but rubble on the floor of the crater. But when the lava lake returned, so did Kīlauea Volcano’s Old Faithful.

In 1911, Volcanologist Frank Perret and Gas Chemist E.S. Shepherd decided to measure the temperature of an active lava lake and picked Old Faithful as their target.

They erected a cable system that was stretched across Halema‘uma‘u Crater and succeeded in obtaining the first lava temperature ever recorded, 1,010 degrees Celsius, which is remarkably close to temperatures recorded with modern instruments.

Most observers have concluded that, rather than being located over the source of a volcanic vent that feeds magma into the lava lake, features such as Old Faithful are the opposite; they are located where lava drains away. Today, scientists studying the behaviour of the Overlook crater lava lake have also found that sites of persistent spattering are commonly sites of lava downwelling, not upwelling.

On June 5th, 1916, the lava column at Halema‘uma‘u dropped and thousands of tons of rocky debris fell from the upper walls of the crater, covering Old Faithful. When lava returned to the crater, a new vent that opened at the Old Faithful location was described as “a cone with open top glowing and splashing at intervals.” That cone later collapsed, and it soon became apparent that the basic geometry of the lava lake had changed in a significant way.

While scattered references to “Old Faithful” can be found after 1916, the persistent lava fountain, which played at Kilauea for 25 years or so was a thing of the past.

Source: Big Island Now.

Sketch map of Halemaumau, July 1909, J.M. Lydgate; showing Old Faithful, areas of activity, sulphur fumes, caves, Fallen-in Areas.

Croquis du cratère de l’Halema’uma’u réalisé par J.M. Lydgate en juillet 1909.

(Source: National Park Service)

Hawaii : Spectaculaire entrée de la coulée de lave dans l’océan // Hawaii : Dramatic ocean entry of the lava flow

drapeau-francaisLa zone d’entrée de la coulée 61g dans le Pacifique s’agrandit de jour en jour, comme on peut le voir dans cette vidéo tournée le 18 août :
https://youtu.be/-vzIvGLF3e8

L’entrée initiale à l’est continue de croître alors même que la deuxième entrée plus à l’ouest prend de l’importance. Des dizaines de coulées pahoehoe pénètrent dans l’eau. Plusieurs sorties de lave peuvent également être observées sur la plaine côtière, au-dessus et en dessous de la route d’accès, qui est maintenant traversée par la lave dans au moins trois endroits. Une troisième entrée dans l’océan sera probablement observée au cours des prochains jours.
Le HVO indique également que la coulée 61g construit un delta de lava de plus en plus vaste à la base de la falaise.
Les touristes peuvent atteindre les coulées de lave à pied, mais les meilleures vues sont à partir d’un hélicoptère ou d’un bateau.
L’USGS met sans cesse en garde les visiteurs sur les dangers qui accompagnent l’arrivée de la lave dans l’océan.  Une approche trop serrée du site expose aux projections de matériaux quand des explosions se produisent. Il n’est, bien sûr, pas question de s’aventurer sur le delta de lave qui peut s’effondrer à tout moment.

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drapeau-anglaisThe ocean entry of Kilauea Volcano’s 61G Lava Flow is getting wider and wider day after day as can be seen in this video shot on August 18th: :

https://youtu.be/-vzIvGLF3e8

The initial entry to the east continues to grow even as the second entry to the west gains momentum. Dozens pahoehoe flows are entering the water. Several outbreaks can also be observed on the coastal plain, both above and below the access road, which is now crossed by lava in at least three places. A third ocean entry will probably develop over the next few days.

HVO also reports that the 61G lava flow is building an increasingly large lava delta at the base of the sea cliff.

Visitors can reach the lava flows on foot but the best views are from a helicopter or a boat.

Again and again, USGS cautions visitors viewing the new ocean entry. Venturing too close to an ocean entry exposes to flying debris created by the explosive interaction between lava and water. Also, the new lava delta is unstable; venturing on it would be highly dangerous with the risk of a sudden collapse.