Hunga Tonga-Hunga Ha’apai : le panache de tous les records // The highest plume ever

On apprend aujourd’hui que la puissante éruption sous-marine du volcan sous-marin Hunga Tonga-Hunga Ha’apai (Iles Tonga) le 15 janvier 2022 a généré un panache qui est monté plus haut dans l’atmosphère terrestre que tout autre panache observé lors de précédentes éruptions. Il a atteint environ 57 km d’altitude.
Le panache blanc-grisâtre (voir image ci-dessous) produit par l’éruption est devenu le premier à ce jour à avoir pénétré dans la mésosphère. C’est ce qu’expliquent les scientifiques qui ont utilisé une nouvelle technique réunissant plusieurs images satellites pour mesurer sa hauteur. Le panache était composé principalement d’eau avec de la cendre et du dioxyde de soufre.
Le panache a pénétré à l’intérieur des deux couches inférieures de l’atmosphère, la troposphère et la stratosphère, et sur environ 7 km à l’intérieur de la mésosphère qui est l’une des couches supérieures de notre atmosphère. L’air y est très sec et extrêmement ténu. C’est l’une des parties les moins connues de l’atmosphère car elle est très difficile à atteindre. En dessous, on peut utiliser des avions. Plus haut, il y a des engins spatiaux. De nombreux météores viennent finir leur course en se consumant dans la mésosphère qui abrite également des nuages noctulescents que l’on aperçoit parfois dans le ciel d’été vers les pôles.
Le panache du Hunga Tonga était toutefois loin d’atteindre la couche atmosphérique suivante, la thermosphère, qui commence à environ 85 km au-dessus de la surface de la Terre. La ligne Karman, à une centaine de kilomètres au-dessus de la surface de la Terre, est généralement considérée comme la frontière avec l’espace.
Jusqu’à présent, les panaches volcaniques les plus élevés ont été émis par l’éruption de 1991 du Pinatubo aux Philippines avec 40 km, et l’éruption de 1982 d’El Chichón au Mexique avec 31 km. Les éruptions volcaniques du passé ont probablement produit des panaches plus importants, mais elles se sont produites avant que les scientifiques puissent effectuer de telles mesures. Le panache de l’éruption du Krakatau en 1883 en Indonésie a probablement, lui aussi, atteint la mésosphère.
Les scientifiques n’ont pas pu utiliser leur technique habituelle basée sur la température pour mesurer le panache volcanique car l’éruption de janvier a dépassé la hauteur maximale pour laquelle cette méthode peut être utilisée. Ils se sont tournés vers trois satellites météorologiques géostationnaires qui fournissent des images toutes les 10 minutes et ils se sont appuyés sur l’effet de parallaxe.
Source : Yahoo Actualités.

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We learn today that the powerful January 15th, 2022 underwater eruption of Tonga’s Hunga Tonga-Hunga Ha’apai volcano in the South Pacific produced a plume that soared higher into Earth’s atmosphere than any other on record. It reached about 57 km.

The white-grayish plume unleashed by the eruption became the first one documented to have penetrated the mesosphere, according to scientists who employed a novel technique using multiple satellite images to measure its height. The plume was composed primarily of water with some ash and sulfur dioxide mixed in.

The plume extended through the bottom two layers of the atmosphere, the troposphere and stratosphere, and about 7 km into the mesosphere which is one of the upper layers of our atmosphere. The air is very dry and extremely thin, It is one of the least-understood parts of the atmosphere as it is very hard to reach. Lower down, we can use planes. Higher up, we have spacecraft. Many meteors burn up in the mesosphere, and it is also home to noctilucent clouds, which are sometimes visible in the summer sky towards the poles.

The plume was far from reaching the next atmospheric layer, the thermosphere, which starts at about 85 km above Earth’s surface. A delineation called the Karman line, about 100 km above Earth’s surface, is generally considered the boundary with space.

Until now, the highest recorded volcanic plumes were from the 1991 eruption of Mount Pinatubo in the Philippines, at 40 km, and the 1982 eruption of El Chichón in Mexico, at 31 km. Volcanic eruptions in the past likely produced higher plumes but occurred before scientists were able to make such measurements. The 1883 Krakatau eruption in Indonesia probably also reached the mesosphere.

Scientists were unable to use their standard temperature-based technique of measuring a volcanic plume because January’s eruption passed the maximum height for which this method could be used. They instead turned to three geostationary weather satellites that obtained images every 10 minutes and relied upon the parallax effect.

Source: Yahoo News.

Image satellite de l’énorme panache généré par l’éruption du 15 janvier 2022 (Source: NASA)

L’éruption du Hunga Tonga responsable de la vague de chaleur actuelle?

Après la « plume de chaleur » africaine de Météo France pour expliquer la vague de chaleur actuelle, voici l’éruption du volcan Hunga du journal L’Indépendant!

https://www.lindependant.fr/2022/10/28/meteo-une-eruption-volcanique-responsable-des-chaleurs-exceptionnellement-elevees-de-cette-annee-2022-10767105.php

On peut lire sur le site web du journal que « la France n’est pas la seule touchée [par la vague de chaleur]. Partout sur le globe, des anomalies brutales ont été enregistrées cette année. Des zones entières ont été frappées de températures dépassant les 50°C quand les valeurs des normales de saison ne sont pas, partout ailleurs, régulièrement explosées. » [NDLR: ces chaleurs record ont commencé à être enregistrées bien avant l’éruption aux Tonga.]

D’après le journal, « si le réchauffement climatique est bien entendu le premier responsable, un autre facteur peut expliquer ces changements très rapides, inédits. » L’auteur de l’article s’appuie sur les résultats d’une étude publiée en juillet 2022 dans Advancing Earth and Space Science (AGU). Selon l’interprétation des résultats de cette étude, l’éruption du volcan Hunga Tonga, en janvier 2022 pourrait avoir contribué à la chaleur effrénée et persistante de cette année.

Le journal précise que « c’est le service météo de Catalogne qui s’appuie sur cette étude pour rappeler que les éruptions volcaniques violentes ont toujours eu des conséquences sur le temps et le climat de la planète. » Certes, mais les éruptions cataclysmales comme celle du Pinatubo (1991) ou du Tambora (1815) ont eu un effet inverse puisqu’elles ont occasionné un refroidissement temporaire du climat.

Il est vrai que l’éruption du Hunga Tonga a émis une grande quantité de gaz et de vapeur d’eau dans l’atmosphère,

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2022/08/07/la-vapeur-deau-de-leruption-du-hunga-tonga-hunga-haapai-water-vapour-from-the-hunga-tonga-hunga-haapai-eruption/

Dans cette note rédigée le 7 août 2022, j’écrivais au vu d’un rapport de la NASA : « Cette énorme quantité de vapeur a augmenté la quantité totale d’eau dans la stratosphère d’environ 10 %. C’est près de quatre fois la quantité de vapeur d’eau entrée dans la stratosphère au moment de l’éruption du Pinatubo en 1991 aux Philippines. Les scientifiques expliquent que le panache, qui a éclipsé la puissance de la bombe atomique d’Hiroshima, pourrait affecter temporairement la température sur Terre. […] On sait que de puissantes éruptions volcaniques peuvent refroidir la température à la surface de la Terre car les cendres réfléchissent la lumière du soleil. L’éruption des Tonga marque un contraste saisissant, car la vapeur d’eau qu’elle a libérée est capable de piéger la chaleur. Selon les chercheurs, il pourrait s’agir de la première éruption volcanique à avoir un impact sur le climat, non pas par le refroidissement causé par les aérosols, mais par le réchauffement de la surface causé par la vapeur d’eau. »

Affirmer que l’éruption du Hunga Tonga contribue à la vague de chaleur actuelle est aller un peu vite en besogne. Comme je l’ai indiqué plus haut, le réchauffement climatique a débuté bien avant l’éruption aux Tonga. Il suffit d’observer la sécheresse qui sévit depuis de très longs mois dans l’ouest des Etats Unis pour s’en rendre compte. Même en France, le manque d’eau dû au réchauffement climatique n’a pas attendu l’éruption du Hunga Tonga pour se manifester. A la limite, on pourrait penser que l’éruption du Hunga Tonga a intensifié la hausse des températures ces derniers mois, mais pour le reste, c’est bien le réchauffement climatique d’origine anthropique qui est la véritable cause du problème.

Image satellite de l’énorme panache généré par l’éruption du 15 janvier 2022 (Source: NASA

La vague de tsunami du Hunga-Tonga Hunga-Ha’apa // The Hunga-Tonga Hunga-Ha’apa tsunami wave

L’éruption du volcan tongien Hunga Tonga-Hunga Ha’apai en janvier 2022 restera dans les annales. Ce fut l’une des plus puissantes éruptions des dernières décennies et elle a permis aux scientifiques de perfectionner leurs connaissances car ils ont pu recueillir une grande quantité d’informations. J’ai développé cet aspect de l’éruption dans des notes publiées les 24 janvier et 6 mars 2022.

En explosant, le volcan sous-marin a provoqué un tsunami qui s’est propagé rapidement dans tous les océans du globe. La vague s’est propagée à une vitesse record grâce aux ondes de gravité acoustiques générées par l’explosion. Les scientifiques expliquent qu »un phénomène de résonance a permis d’amplifier le tsunami et de faire voyager la vague à une vitesse bien supérieure aux tsunamis classiques.

Une autre particularité de la vague de tsunami est sa hauteur. D’après une étude récente publiée dans la revue Ocean Engineering,, elle aurait atteint une hauteur de 90 mètres à son point de départ, soit environ neuf fois la hauteur du tsunami qui a frappé les côtes du Japon le 11 mars 2011, avec à la clé la catastrophe à la centrale nucléaire de Fukushima. Ce dernier tsunami avait été causé par un très puissant séisme le long des côtes japonaises. Un autre puissant tsunami a également frappé le Chili en 1960. Que ce soit au Japon ou au Chili, la hauteur initiale de la vague a été estimée à une dizaine de mètres, autrement dit rien en comparaison de celle générée lors de l’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai.

Les tsunamis de 2011 et 1960 ont pourtant été bien plus dévastateurs et meurtriers. Plus de 18.000 personnes ont péri en 2011, alors que le tsunami du Hunga Tonga n’a causé la disparition que de quelques personnes. Les scientifiques prennent en compte plusieurs paramètres pour expliquer cette différence de bilan. Il y a la distance entre la source du tsunami et les terres, la morphologie du plancher océanique et du littoral, mais également d’autres facteurs, comme la fusion de plusieurs vagues, comme cela semble s’être produit en 2011. À l’approche des côtes, une vague de tsunami peut ainsi être soit être atténuée, ou bien amplifiée.

Le volcan Hunga Tonga est situé à environ 70 kilomètres des îles Tonga. C’est probablement cette distance qui a permis d’éviter le pire. La hauteur maximale mesurée sur les côtes a été d’un peu moins d’1,50 mètre, ce qui a tout de même été suffisant pour causer d’importants dégâts.

L’éruption du volcano tongien Hunga Tonga-Hunga Ha’apai et la vague de tsunami qui a suivi montrent la nécessité de développer la surveillance des volcans sous-marins qui est très imparfaite à l’heure actuelle. Comme je le fait souvent remarquer, nous connaissons mieux la surface de la planète Mars que le fond de nos océans. Le récent événement aux Tonga nous rappelle que les volcans sous-marins représentent une menace au moins aussi sérieuse que les puissants séismes. Si le Hunga Tonga avait été situé à proximité des côtes, la situation aurait été dramatique.

Source: Yahoo News, Futura Science.

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The eruption of the Hunga Tonga-Hunga Ha’apai volcano in January 2022 will go down in history. It was one of the most powerful eruptions of the last decades and it allowed scientists to improve their knowledge because they were able to collect a large amount of information. I developed this aspect of the eruption inposts published on January 24th and March 6th, 2022.
When exploding, the underwater volcano caused a tsunami which spread rapidly in all the oceans of the globe. The wave travelled at record speed thanks to the acoustic gravity waves generated by the explosion. The scientists explain that a resonance phenomenon made it possible to amplify the tsunami and to make the wave travel at a speed much higher than conventional tsunamis.
Another peculiarity of the tsunami wave was its height. According to a recent study published in the journal Ocean Engineering, it probably reached a height of 90 meters at its starting point, about nine times the height of the tsunami that hit the coasts of Japan on March 11th, 2011, with the disaster at the Fukushima nuclear power plant. This last tsunami was caused by a very powerful earthquake along the Japanese coast. Another powerful tsunami also hit Chile in 1960. Whether in Japan or Chile, the initial height of the wave was estimated at ten meters or so, in other words nothing compared to that generated during the eruption of Hunga Tonga-Hunga Ha’apai.
The 2011 and 1960 tsunamis, however, were far more devastating and deadly. More than 18,000 people died in 2011, while the Hunga Tonga tsunami caused the deaths of only a few people. Scientists take into account several parameters to explain this difference in the number of casualties. There is the distance between the source of the tsunami and the land, the morphology of the ocean floor and the coastline, but also other factors, such as the merger of several waves, as it seems to have happened in 2011. When it approaches the coast, a tsunami wave can thus either be attenuated or amplified.
The Hunga Tonga volcano is located about 70 kilometers from the Tonga Islands. It is probably this distance that made it possible to avoid the worst. The maximum height measured on the coast was just under 1.50 meters, which was still sufficient to cause significant damage.
The eruption of the Tongan Hunga Tonga-Hunga Ha’apai volcano and the tsunami wave that followed show the need to develop monitoring of submarine volcanoes which is very imperfect at present. As I often point out, we know the surface of Mars better than the bottom of our oceans. The recent event in Tonga reminds us that underwater volcanoes pose at least as serious a threat as powerful earthquakes. If Hunga Tonga had been located near the coast, the situation would have been disastrous.
Source: Yahoo News, FuturaScience.

Vue du cratère creusé par l’explosion (Source: Tonga Geological Services)

Sismicité dans les Samoa américaines // Seismicity in American Samoa

L’Observatoire des Volcans d’Hawaii, le HVO, m’a envoyé un message faisant état d’une hausse de la sismicité depuis fin juillet dans les îles Manuʻa des Samoa américaines (voir carte ci-dessous). Les Samoa américaines sont un territoire non incorporé des États-Unis situé dans l’océan Pacifique Sud, au sud-est de l’État indépendant des Samoa.
Selon le HVO, les secousses sismiques sont probablement dues à une activité magmatique sous les îles. L’Observatoire essaie de comprendre la source de cette sismicité et ses implications potentielles.
Les volcans des Samoa américaines sont du même type que ceux d’Hawaï, avec la plaque Pacifique qui se déplace vers le nord-ouest au-dessus du point chaud (hotspot) des Samoa. Le phénomène donne naissance à des volcans sous-marins qui finissent par émerger de l’océan sous forme d’îles. Ces îles sont les sommets de grands volcans boucliers basaltiques s’élevant à plus de 4 500 mètres au-dessus du plancher océanique
Le point chaud samoan est actuellement centré sur le volcan sous-marin (seamount) Vailuluʻu, qui a connu plusieurs éruptions historiques. Les îles Manuʻa d’Ofu, Olosega et Ta’ū, ainsi que l’île principale de Tutuila, sont toutes considérées comme potentiellement actives car elles ont connu des éruptions au cours des 10 000 dernières années.
Tutuila est l’île la plus peuplée des Samoa américaines et c’est là que se trouve la capitale Pago Pago. La plus récente éruption émergée des Samoa américaines a eu lieu sur l’île de Tutuila il y a environ 1400 à 1700 ans. Cependant, de nombreuses éruptions sous-marines se sont produites plus récemment sur les volcans à l’est de Tutuila.
Les îles Manu’a, situées à environ 100 km à l’est de Tutuila, comprennent Ofu, Olosega et Ta’ū. Ofu et Olosega, et sont séparées de Tutuila par l’étroit détroit d’Asaga. Ce sont les sommets de deux volcans boucliers. Taʻū, le plus volumineux du groupe Manuʻa, est un volcan bouclier avec des zones de faille au nord-est et au nord-ouest. En 1866, une éruption sous-marine a formé un cône entre Taʻū et Olosega.
Le volcan sous-marin Vailuluʻu, le plus jeune volcan samoan, est situé à environ 40 km à l’est de Taʻū. Son sommet se trouve à environ 600 m sous le niveau de la mer. Vailuluʻu est entré en éruption à plusieurs reprises au cours des 50 dernières années. Au cours des vingt dernières années, un jeune cône s’est édifié dans la caldeira sommitale.
Si l’on se réfère aux rapports concernant les événements sismiques ressentis et à l’activité historique, on pense que Taʻū et Vailuluʻu sont des sources probables de la sismicité récente. Il était jusqu’à présent difficile d’identifier cette source car il n’y avait pas de sismomètres suffisamment proches. Les dernières données, obtenues à partir de microsismomètres rapidement déployés, indiquent que la source est proche de Taʻū qu’Olosega, mais éloignée de Vailuluʻu. L’essaim sismique est très probablement dû au mouvement du magma sous les volcans et non à des failles tectoniques.
On ne sait pas si cette dernière activité sismique débouchera sur une éruption volcanique. Si cette dernière se produit, elle présentera très probablement des coulées de lave lentes ou des explosions de faible intensité se limitant à une petite zone. D’autres risques pourraient inclure des gaz volcaniques, des séismes et des tsunamis locaux. Une éruption comme celle du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai début 2022 est extrêmement improbable car il s’agit d’un type de volcan très différent. Les volcans des Tonga entrent en éruption de manière beaucoup plus explosive que ceux des Samoa américaines et d’Hawaï.
Source : USGS, HVO.

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The Hawaiian Volcano Observatory (HVO) has sent me a message about an increase in seismisity since late July in the Manuʻa Islands of American Samoa (see map below). American Samoa is an unincorporated territory of the United States located in the South Pacific Ocean, southeast of the independent state of Samoa.

The earthquakes are likely associated with magmatic activity beneath the islands. The Observatory is trying to better understand the source and potential hazard implications of these ongoing earthquakes.

Volcanoes in American Samoa are similar to those in Hawaii, with the Pacific Plate moving to the northwest over the Samoa hotspot and building submarine volcanoes that eventually emerge from the ocean as islands. These islands are the tops of large basaltic shield volcanoes rising over 4,500 meters from the surrounding seafloor.

The Samoan hotspot is currently centered on Vailuluʻu seamount, which has had several historic eruptions. The Manuʻa Islands of Ofu, Olosega, and Ta‘ū, along with the main island of Tutuila, are all considered potentially active as they have erupted within the last 10,000 years.

Tutuila is the most populous island in American Samoa and is where the capital city of Pago Pago is located. The youngest dated eruption in American Samoa on land is on Tutuila and occurred approximately 1400–1700 years ago. However, numerous submarine eruptions have occurred more recently at volcanoes east of Tutuila.

The Manu‘a Islands, located about 100 km east of Tutuila, include Ofu, Olosega and Taʻū. Ofu and Olosega, separated by the narrow Asaga Straight. They are the tops of two shield volcanoes. Taʻū, the largest of the Manuʻa group, is a shield volcano with rift zones to the northeast and northwest. In 1866, a submarine eruption formed a cone between Taʻū and Olosega.

The Vailuluʻu seamount, the youngest Samoan volcano, is located about 40 km east of Taʻū. It is a submarine volcano with a summit about 600 m below sea level. Vailuluʻu has erupted multiple times over the past 50 years. During the past twenty years, a young cone has grown within the summit caldera.

Based on felt reports and historic activity, Taʻū and Vailuluʻu were identified as likely possible sources for the recent seismicity. It was initially difficult to confirm the source because, until a few days ago, there were no seismometers close enough to determine the distance to the source of the earthquakes. The latest data, obtained from rapidly deployed microseismometers, indicate that the source is closer to Taʻū than Olosega and not close to Vailuluʻu. The earthquake swarm is most likely due to magma movement beneath the volcanoes and not tectonic faulting.

It is unclear if this seismic unrest will escalate to a volcanic eruption. If an eruption does occur, it will most likely include slow-moving lava flows or low-level explosions that are localized to a small area. Other hazards could include volcanic gases, ground shaking, and local tsunami. An eruption like Hunga Tonga–Hunga Ha’apai in Tonga earlier this year is extremely unlikely as it is a different type of volcano. Volcanoes in Tonga erupt much more explosively than ones in American Samoa and Hawaii.

Source: USGS, HVO.

Source: USGS