Le séisme turc vu depuis le ciel  // The Turkish earthquake seen from above

Plus de 25 000 personnes ont été tuées par le puissant séisme de M 7,8 qui a frappé la Turquie et la Syrie le 6 décembre 2023, et de nombreuses personnes sont toujours piégées sous des bâtiments effondrés. Le lourd bilan n’est pas une surprise car la faille anatolienne, l’une des plus actives au monde, traverse des zones habitées avec de fortes densités de population.
Les données acquises le 10 février par le satellite Sentinel-1A de l’Union européenne, alors qu’il survolait la Turquie du nord au sud à une altitude de 700 km, montrent parfaitement où se situent les zones sensibles. Le satellite a à son bord un instrument radar capable de détecter les mouvements du sol par tous les temps, de jour comme de nuit. Il scanne régulièrement cette région sujette aux séismes et enregistre les moindres variations de niveau à la surface de la Terre. Ces variations ont été spectaculaires le 6 février. Le sol s’est plié, déformé et déchiré par endroits. Cette séquence enregistrée par un drone montre la longueur des fractures :
https://www.youtube.com/watch?v=Da6pa_KW1EM

La dernière carte créée à partir des données satellitaires montre les failles sismiques :

Les couleurs rouges montrent le mouvement du sol vers le satellite depuis son dernier survol de la région ; les couleurs bleues enregistrent le mouvement opposé. On peut parfaitement voir comment le sol s’est déformé le long et à proximité de la ligne de faille est-anatolienne.
S’agissant des deux séismes de M 7,8 et de M 7,5 qui ont frappé la région, le mouvement de faille est « latéral gauche » ; cela signifie que, quel que soit le côté de la faille où on se trouve, l’autre côté s’est déplacé vers la gauche, de plusieurs mètres par endroits. Le problème est que les fractures n’ont pas seulement traversé les champs ou les routes ; ils ont également fracassé des zones habitées, avec des bâtiments qui se sont effondrés instantanément.
La carte générée à partir des données fournies par le satellite Sentinel aidera les scientifiques à comprendre exactement ce qui s’est passé. Ces connaissances alimenteront leurs modèles sur le déroulement des séismes dans la région, et ensuite pour évaluer les risques. Ce sont des données que les autorités turques prendront en compte lors de la reconstruction.

Tous les séismes sont causés par un glissement le long des failles. Plus le séisme est important, et plus la rupture de faille est importante. On peut cartographier ces ruptures avec les satellites car le sol s’est déplacé, jusqu’à 5-6 mètres lors du dernier événement. La rupture de faille lors du premier séisme a couvert environ 300 km tandis que le deuxième grand événement a généré une rupture d’environ 140 km sur une faille différente.
L’interférométrie radar depuis l’espace est apparue dans les années 1990, et ces dernières années, elle est devenue un outil particulièrement performant. En effet, il est aujourd’hui possible d’obtenir des données prêtes à être analysées dans les heures qui suivent le passage d’un satellite au-dessus de la zone concernée. Cependant, malgré les nouvelles technologies, la prévision sismique reste faible, pour ne pas dire nulle.

Source : BBC News.

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More than 25,000 people were killed by the powerful M 7.8 earthquake that hit Turkey and Syria on Debruary 6th, 2023, and an unknown number still lie trapped beneath collapsed buildings.The heavy death toll does not come as a surprise as the Anatolian fault, one of the most active in the world, crosses densely populated areas.

The data acquired on February 10th by the European Union’s Sentinel-1A satellite as it traversed north to south over Turkey at an altitude of 700 km perfectly shows where the sensitive areas are located. The Sentinel carries a radar instrument that is able to sense the ground in all weathers, day and night. It is routinely scanning this earthquake-prone region, tracing very subtle changes in elevation at the Earth’s surface. However, these changes were dramatic on February 6th. The ground bent, buckled and in places ripped apart. This drone footage shows the length of the fissures :

https://www.youtube.com/watch?v=Da6pa_KW1EM

The latest Sentinel map also shows the earthquake faults (see above). The red colours describe movement towards the satellite since it last flew over the country; the blue colours record the movement away from the spacecraft. One can perfectly see how the ground has been deformed along and near the East Anatolian Fault line.

For both the two M 7.8 and M 7.5 quakes that struck the region, the motion is « left-lateral » ; whichever side of the fault you are on, the other side has moved to the left, by several metres in places. The problem is that the fractures not only crossed the fields or the roads ; they also struck populated areas, with buildings that collapsed instantly.

The Sentinel map will help scientists understand exactly what happened, and this knowledge will feed into their models for how earthquakes work in the region, and then ultimately into the risk assessments that the Turkish authorities will use as they plan the recovery.

All earthquakes are caused by slip on extended faults, and the bigger the quake the bigger the fault that ruptured. One can map those ruptures with satellites because the ground around them is displaced, by up to 5-6 meters during the last earthquake. The rupture of the first event was 300 km or so long and the second big event ruptured another 140 km or so of a different fault.

Radar interferometry from space was developed in the 1990s, and in recent years it has become a particularly compelling tool. It is possible today to get data ready for analysis within hours of a satellite making an overhead pass. However, despite the new technology, seismic prediction is still very low, even nonexistant…

Source : BBC News.

La respiration de l’Etna // Mt Etna’s breathing

drapeau-francaisEn cliquant sur le lien ci-dessous, vous pourrez voir une animation proposée par la NASA qui représente la déformation de la surface de l’Etna entre 1992 et 2001. Cette déformation est due aux modifications de volume d’une chambre magmatique peu profonde située à environ 5 km sous le niveau de la mer. L’accumulation de magma dans cette chambre génère le gonflement du volcan, tandis que l’évacuation du magma au cours d’une éruption entraîne le dégonflement de l’édifice.

Les configurations spatiales et temporelles de déformation du sol ont été mesurées grâce à l’interférométrie radar qui génère plus de 200 interférogrammes de radar à synthèse d’ouverture (RSO) acquises par les satellites ERS-1 et ERS-2 de l’Agence Spatiale Européenne. (Un interférogramme est une carte des variations relatives de distance entre le satellite et la surface de la terre, exprimées en différences de phase. La technique interférométrique mesure la déformation du sol avec une précision de 2,8 cm.)
Les couleurs rouge et jaune dans la barre temporelle indiquent les niveaux significatifs d’activité éruptive ; le rouge indique une activité forte tandis que le jaune fait référence à une activité modérée. L’animation commence par une grande éruption latérale qui provoque un gonflement du volcan. Cette éruption, qui a pris fin le 30 mars 1993, a été suivie d’un cycle de 2 ans de dégonflement de l’édifice et une reprise de l’activité sommitale fin 1995. L’activité éruptive s’est intensifiée progressivement vers la fin des années 1990 et a culminé avec de d’importantes éruptions latérales en 2001 et 2002-2003. .

https://www.youtube.com/watch?v=yqAfgSQYmiw

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drapeau-anglaisBy clicking on the link below, you will see a NASA animation that depicts ground deformation at Mount Etna Volcano between 1992 and 2001. The deformation results from changes in the volume of a shallow chamber centered approximately 5 km below sea level. The accumulation of magma in this chamber results in the inflation, or expansion, of the volcano, while the release of magma from the chamber results in deflation or contraction.

The spatial and temporal patterns of ground deformation was measured with radar interferometry, generating more than 200 interferograms from synthetic aperture radar (SAR) acquired by ESA’s ERS-1 and ERS-2 satellites. An interferogram is a map of the relative changes in the distance between the satellite and surface of the earth, expressed as differences in phase. The interferometric technique measures ground deformation with a precision of 2.8 cm.

The red and yellow colors within the sliding time bar indicate significant levels of eruption activity, with red indicating strong activity and yellow signifying moderate activity. The animation begins with a large flank eruption in progress, causing deflation of the volcano. This eruption, which ended in March 30, 1993, was followed by a 2-year cycle of inflation and a resumption of summit activity in late 1995. Eruption activity progressively increased in magnitude through the late 1990’s and culminated with large flank eruptions in 2001 and 2002-2003.  .

https://www.youtube.com/watch?v=yqAfgSQYmiw

Etna image

Source: NASA

 

Interférométrie radar et prévision volcanique / Radar interferometry and volcanic prediction

drapeau francais.jpgUn article publié dans la revue Geophysical Research Letters indique que deux scientifiques de l’Université de Miami affirment pouvoir détecter les signes d’une éruption imminente en analysant des images satellites.

Leurs conclusions s’appuient sur une étude des volcans actifs de l’arc volcanique de la Sonde à l’aide de l’interférométrie radar à ouverture synthétique (InSAR). Grâce à cette technologie, ils ont découvert des preuves que plusieurs volcans gonflaient avant leur éruption, probablement sous l’effet de la poussée du magma.

L’étude s’appuie sur quelque 800 images InSAR montrant 79 volcans entre 2006 et 2009. Les chercheurs ont repéré des signes de gonflement sur six d’entre eux et trois édifices sont entrés en éruption au terme de la période de surveillance.

Il serait toutefois hasardeux de généraliser les conclusions des scientifiques à l’ensemble des volcans de la planète. Ils font d’ailleurs remarquer dans l’article que leurs observations concernent des volcans à chambre magmatique peu profonde (moins de 3 km).

L’interférométrie radar à usage volcanique n’est pas vraiment récente. Je me souviens d’une conférence il y a une dizaine d’années au cours de laquelle un scientifique vantaient les avantages de cette technologie qui a toutefois ses limites et ne saurait être appliquée seule à des volcans plus complexes, à chambre magmatique plus profonde.

On pourrait citer plusieurs volcans dont le seul gonflement ne suffit pas à annoncer une éruption : Yellowstone, Mauna Loa, Kilauea. On sait que Yellowstone peut gonfler périodiquement et dégonfler ensuite, sans autre activité visible. On sait que le Mauna Loa a gonflé récemment mais que l’éruption de 1984 reste la dernière de la série. La détection par satellite des successions d’épisodes de gonflement et de dégonflement du Kilauea (déjà en éruption) par satellite ne serait pas d’une grande utilité.

D’autres outils sont nécessaires pour essayer de comprendre le comportement de ces volcans et savoir si une éruption est en préparation. S’agissant des satellites, la détection d’anomalies thermiques est très utile pour des volcans isolés comme ceux du Kamchatka. Au sol, l’analyse classique des paramètres sismiques et chimiques reste cruciale et c’est souvent elle qui donne les meilleurs résultats.

La volcanologie avance, mais à petits pas. Notre capacité à prévoir les éruptions reste bien limitée !

Source : The RedOrbit.com – Your Universe Online.

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drapeau anglais.jpgIn a new report published in the journal Geophysical Research Letters, two scientists from the University of Miami showed they may now be able to detect signs of an impending volcanic eruption by analyzing satellite imagery.

Using Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR) over the active volcanoes in Indonesia’s west Sunda arc, the researchers uncovered evidence that showed the inflation of several volcanoes prior to their eruption, likely the result of rising magma.

The 800 InSAR images of 79 volcanoes used in the study were taken between 2006 and 2009. The scientists were able to detect signs of inflation at six volcanic centres, three of which erupted after the surveillance period.

However, one should be careful not to extend the scientists’ conclusions to all the volcanoes of the world. By the way, they say that their observations concerned volcanoes with shallow magma chambers (less than 3 km).

The use of radar interferometry on volcanoes is not recent. I can remember a conference some ten years ago with a scientist boasting the advantages of this technology which cannot really be used on complex volcanoes with deeper magma chambers.

One could cite the examples of volcanoes whose sole inflation does not mean that an eruption is about to occur: Yellowstone, Mauna Loa or Kilauea. It is well known that Yellowstone may periodically inflate and then deflate with no other visible activity. Mauna Loa recently inflated but the 1984 eruption is still the last one of the series. The satellite detection of the rapid succession of D/I events on Kilauea (which is erupting) would not be very useful.

More tools are necessary to try and understand the eruptive behaviour of these volcanoes. As fara s satellites are concerned, the detection of thermal anomalies is very useful on isolated volcanoes like those of Kamchatka. On the ground, conventional tools to analyse seismic or chemical parameters are still crucial. They often give the best results.

Volcanology is making slow progress and our ability to predict eruptions is still very limited!

Source : The RedOrbit.com – Your Universe Online.

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Le Vieux Fifèle, dans le Parc de Yellowstone (Photo: C. Grandpey)