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Islande : on patauge dans la sismicité ! // Iceland : wallowing in seismicity !

Heureusement qu’aucune zone habitée n’est menacée car les scientifiques islandais sont incapables d’expliquer les causes et de prévoir les conséquences de la sismicité qui affecte actuellement le sud-ouest de leur île. Un essaim sismique avec plusieurs événements significatifs a secoué la région tandis que l’éruption de Fagradalsfjall est en pause depuis près de deux semaines et personne ne sait pourquoi.
Un nouveau séisme de magnitude M 3,7 a secoué la région à 02h07 le 1er octobre 2021. Son épicentre était à 1,2 km au sud-sud-ouest du Keilir. Il a été précédé d’une autre secousse de magnitude M 3,2 à 22h10 le 30 septembre. La source se trouvait à 0,7 km au sud-sud-ouest du Keilir. Au total, sept séismes de magnitude 3 ou plus ont été enregistrés dans la région depuis le 27 septembre. .
Les images satellites InSAR les plus récentes ne montrent aucun signe d’intrusion magmatique en lien avec l’essaim sismique. Une intrusion de magma n’est cependant pas à exclure, car il faut généralement quelques jours pour que l’inflation apparaisse.
Les volcanologues islandais expliquent qu’il est trop tôt pour faire une prévision et pour dire si l’activité sismique actuelle pourrait évoluer comme elle l’a fait en février, lorsqu’elle a débouché sur l’éruption de Fagradalsfjall le 19 mars.
Ce qui est inquiétant, c’est qu’il y a eu un désaccord entre les scientifiques lors d’une réunion qui a eu lieu le 30 septembre. Certains ont déclaré que l’activité sismique actuelle impliquait une intrusion magmatique tandis que d’autres étaient sûrs qu’elle était causée par des mouvements à la limite des plaques tectoniques. Ces désaccords me rappellent les médecins du 17ème siècle qui avaient des opinions différentes sur la maladie d’un patient ! Quoi qu’il en soit, les jours à venir diront qui a raison et tort.
Comme je l’ai écrit précédemment, au cours des derniers jours, il n’y a eu aucune activité volcanique visible sur le site éruptif de Fagradalsfjall, à l’exception d’un dégazage du cratère. Lorsqu’on leur demande si l’essaim sismique actuel pourrait annoncer le début d’une nouvelle phase éruptive, les volcanologues répondent qu’il est encore trop tôt pour le dire.
Contrairement à l’essaim sismique de février, l’activité actuelle se concentre dans une zone beaucoup plus réduite. En février, ion a enregistré des séismes dans de nombreuses zones de la péninsule de Reykjanes. Il y a aussi beaucoup de similitudes.
Source : Iceland Monitor.

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It’s a good thing that no populated area is at risk, because Icelandic scientists are at a loss to predict the causes and the consequences of the seismicity that is currently affecting southwest Iceland. A seismic swarm with several significant events has been shaking the region while the Fagradalsfjall eruption has paused for nearly two weeks and nobody knows why.

Another M 3.7 earthquake shook the region at 2:07 am on October 1st, 2021. Its epicenter was 1.2 km south-southwest of Keilir mountain. It was preceded by one at 10:10 pm on September 30th with a magnitude M 3.2, the source of which was 0.7 km south-southwest of Keilir. Altogether, seven earthquakes of magnitude 3 or more have hit the area since September 27th. .

The most recent InSAR satellite pictures of the area show no sign of a magma intrusion in connection with the ongoing seismic swarm. Magma intrusion cannot be ruled out, though, since it generally takes a few days for inflation to appear.

Icelandic volcanologists explain that it is too early to predict what to expect and whether the current seismic activity could develop the way it did in February, when it culminated in an eruption by Fagradalsfjall on March 19th.

What is preoccupying is that there was a disagreement among scientists during a meeting that took place on September 30th. Some said the current seismic activity involved a magma intrusion while others were sure it was caused by movements on a tectonic plate boundary. These disagreements remind me of the doctors in the 17th century who held different opinions about a patient’s disease! Anyway, the coming days will tell who is right and wrong.

As I put it before,in the past days, there has been no visible volcanic activity at the Fagradalsfjall eruption site, except some degassing from the crater. When asked whether the current swarm of earthquakes could indicate the beginning of a new phase, volcanologists answer it is still too early to tell.

Compared with the swarm of earthquakes in February, current seismic activity is concentrated in a much smaller area. Comparatively, in February, there were earthquakes in many parts of the Reykjanes peninsula. Still, the similarities are many.

Source: Iceland Monitor.

Vue du Keilir (Crédit photo: Wikipedia)

 

Péninsule de Reykjanes (Islande) : on patauge dans les prévisions !

La sismicité sur la Péninsule de Reykjanes affole les volcanologues islandais et les réseaux sociaux. Chacun y va de ses pronostics. Eruption ? Pas éruption ? Sur le terrain, ça vibre et sa secoue mais le magma joue les timides et il n’y a aucune lave à se mettre sous les yeux.

Si je consulte mes notes des derniers mois, je me rends compte que ces pronostics en tout genre ne sont pas chose nouvelle.

Il suffit de relire ma note du 30 janvier 2021 qui résumait la situation sur les Péninsule de Reykjanes en 2020. Les questions posées sur la possibilité d’une éruption étaient déjà nombreuses, sans qu’une réponse puisse leur être apportée.

En 2020, 22 000 secousses ont été enregistrées sur la Péninsule de Reykjanes. La plupart d’entre elles avaient des magnitudes inférieures à M 3,0. Il s’agit toutefois de la plus importante activité sismique depuis le début des mesures numériques en 1991.

L’activité sismique a commencé dans la ville de Grindavík le 26 janvier 2020. Elle a été suivie d’une inflation de la surface, d’abord de quelques centimètres, puis davantage. Les géologues islandais pensent que le phénomène était dû à l’accumulation de magma sous la surface. Cependant, curieusement, il n’y a pas eu d’émissions de gaz détectables pour confirmer cette hypothèse. Au moment du pic de sismicité, les scientifiques ont rappelé que la région est très complexe, avec la cohabitation d’une activité volcanique et tectonique potentielle.

Au début, l’activité sismique en 2020 est restée en grande partie concentrée dans une zone allant de la pointe sud-ouest de Reykjanes au lac Kleifarvatn à l’est. Cependant, au cours des mois suivants, la source des événements sismiques s’est déplacée vers l’est, en direction de Krýsuvík.

Le 20 octobre 2020, l’épicentre d’un séisme de M 5,6 a été localisé à proximité du lac Djúpavatn. La limite entre les plaques tectoniques sur la Dorsale de Reykjanes s’étire d’ouest en est à travers la Péninsule de Reykjanes. C’est là que la plaque tectonique nord-américaine fait face à la plaque eurasienne, parfaitement visible au niveau du «Pont entre les Continents» près de Sandvík, un endroit très prisé des touristes.

En moyenne, les plaques tectoniques sur la Dorsale de Reykjanes s’écartent l’une de l’autre d’environ un centimètre par an, mais au cours des derniers semestres, l’accrétion dans certains secteurs de Reykjanes a atteint 16 cm.

Il semble que la pression s’accumule sous terre entre le lac Kleifarvatn et les montagnes de Bláfjöll, et cette pression s’évacue par l’intermédiaire d’un ou plusieurs puissants séismes. Deux d’entre eux se sont produits en 1929 et 1968, avec respectivement des magnitudes de M 6,3 et M 6,0. Leurs épicentres étaient situés près des montagnes de Brennisteinsfjöll, à l’est du lac Kleifarvatn.

Même si la sismicité a diminué dans la Péninsule de Reykjanes, la région est constamment sous surveillance. Une phase d’ « incertitude » (le niveau d’alerte le plus bas) restera en place tant que l’activité sismique restera au-dessus de la normale.

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Les dernières notes du mois de mars 2021 confirment les incertitudes de 2020. Il suffit de parcourir les dernières informations diffusées par l’IMO.

Le 5 mars 2021, les volcanologues islandais indiquent que la probabilité d’une éruption dans les prochaines heures est en train de s’éloigner. Le Met Office islandais a imaginé cinq scénarios possibles (voir la note sur mon blog), dont l’un était une éruption qui ne menacerait pas les zones habitées ou le trafic aérien.

Après avoir analysé les dernières données, les volcanologues islandais estiment que rien n’indique qu’une éruption se produira dans les prochaines heures. Les images satellite InSAR sur la période du 25 février au 3 mars montrent la formation d’un dyke dans la zone située entre Fagradalsfjall et Keilir, mais le magma ne semble pas se déplacer.

Un nouveau modèle de prévision des coulées de lave, élaboré par des scientifiques de l’Université d’Islande, propose quatre sites éruptifs potentiels sur la péninsule, Leur prévision ne se limite plus à la zone située entre les montagnes Keilir et Fagradalsfjall car l’activité sismique n’est plus concentrée uniquement dans cette zone.

11 mars 2021 Les scientifiques surveillent de près le dyke dont l’extrémité sud, près de Fagradalsfjall, se trouve à une profondeur de seulement un kilomètre. Páll Einarsson explique que si le magma présente une pression et des conditions suffisantes pour atteindre la surface, il peut parcourir le kilomètre restant en peu de temps. Il fait remarquer qu’avant l’éruption dans l’Holuhraun en 2014, le dyke magmatique a continué de se déplacer pendant deux semaines avant que la lave perce la surface.

Cela fait beaucoup plus de deux semaines que l’on parle d’intrusion magmatique et de la présence possible d’un dyke qui se déplacerait sous la Péninsule de Reykjanes. Heureusement, aucune population n’est vraiment sous la menace d’une éruption. Imaginons un scénario identique dans une région fortement peuplée. Aurait-il fallu appliquer le principe de précaution et procéder à une évacuation des habitants ? A mes yeux, c’est la véritable finalité de la prévision éruptive.

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En attendant, ça cogne toujours aussi fort sur la péninsule. Ce dimanche 14 mars 2021, on a enregistré à 14h15 une nouvelle secousse de M 5,4 au SO de Fagradalsfjall, avec un hypocentre à 3,1 km de profondeur. Elle a été suivie de plusieurs autres événements d’une magnitude supérieure à M 3.0.

Source : IMO

Magma, éruptions et glissement de l’Etna // Magma, eruptions and the sliding of Mt Etna

Le lent glissement du flanc oriental de l’Etna vers la Mer Ionienne est un phénomène bien connu, confirmé par de nombreuses études. Les scientifiques pensent que ce glissement pourrait s’accélérer avec le temps et générer des tsunamis qui affecteraient toute la Méditerranée, menaçant la vie de millions de personnes.

Grâce à une approche multidisciplinaire avec utilisation de l’interférométrie radar à synthèse d’ouverture (RSO), le GPS et la tomographie sismique, une équipe de chercheurs de l’INGV et de l’Institut Supérieur de Protection et de Recherche de l’Environnement (ISPRA) a analysé les déformations du sol sur l’ Etna provoquées par l’éruption du 24 décembre 2018 et l’événement sismique enregistré deux jours plus tard. L’interférométrie RSO a permis d’obtenir des cartes de déformation du sol sur l’ensemble de l’Etna. Les mesures obtenues ont été intégrées aux données fournies par le réseau GPS qui mesure en continu les déplacements du volcan. Enfin, les méthodes de tomographie sismique, avec l’analyse des ondes sismiques, ont permis de reconstruire la structure sous l’édifice volcanique.

Cette analyse multidisciplinaire complexe met en évidence comment le glissement continu du flanc oriental de l’Etna au fil du temps favorise les intrusions magmatiques vers la zone de glissement proprement dite, en empruntant les fractures bien connues comme les Rifts Nord-Est et Sud de la zone sommitale du volcan. La géométrie et l’emplacement des volumes de magma sont cohérents avec les anciennes structures tectoniques qui disloquent la croûte sous l’édifice volcanique – ce que mettent en évidence les données de tomographie sismique – et favorisent l’ascension du magma.
L’ascension du magma, provoquée par sa pression à l’intérieur de l’édifice volcanique, provoque un étirement de quelques mètres de tout l’édifice et accélère le glissement du flanc oriental. A son tour, cette accélération a un double effet : elle provoque des événements sismiques le long des failles bordant le flanc instable (comme, par exemple, le séisme de magnitude M 4.9 survenu le 26 décembre 2018 sur la faille de Fiandaca), et l’arrêt de l’éruption suite à la dépressurisation soudaine vers le plan d’effondrement.

L’étude a été publiée dans la revue Geology sous le titre «Flank sliding: A valve and a sentinel for paroxysmal eruptions and magma ascent at Mount Etna, Italy » – Glissement latéral de l’Etna: une soupape et une sentinelle pour les éruptions paroxystiques et l’ascension du magma.

Source : INGV.

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The slow sliding of the eastern flank of Mt Etna towards the Ionian Sea is a well-known phenomenon, confirmed by numerous studies. Scientists believe this sliding could accelerate over time and generate tsunamis that would affect the entire Mediterranean, threatening the lives of millions of people.
Thanks to a multidisciplinary approach using synthetic aperture radar interferometry (SAR), GPS and seismic tomography, a team of researchers from INGV and the Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA) analyzed the ground deformation on Mt Etna caused by the eruption of December 24, 2018 and the seismic event recorded two days later. RSO interferometry has made it possible to obtain soil deformation maps over the whole of Mt Etna. The measurements obtained were integrated into the data provided by the GPS network which continuously measures the movements of the volcano. Finally, seismic tomography methods, with the analysis of seismic waves, have made it possible to reconstruct the structure under the volcanic edifice.
This complex multidisciplinary analysis highlights how the continuous sliding of the eastern flank of Mt Etna over time favours magmatic intrusions towards the sliding plane proper, along well-known fractures such as the North-East and South Rifts of the summit area of ​​the volcano. The geometry and location of the magma volumes are consistent with the ancient tectonic structures that dislocate the crust under the volcanic edifice – which is highlighted by seismic tomography data – and favour the ascent of magma.
The rise of the magma, caused by its pressure inside the volcanic edifice, causes the whole edifice to stretch a few metres and accelerates the sliding of the eastern flank. In turn, this acceleration has a double effect: it causes seismic events along the faults bordering the unstable flank (such as, for example, the magnitude M 4.9 earthquake that occurred on December 26, 2018 on the Fiandaca fault), and  the cessation of the eruption for the sudden depressurization back to the collapse plane.

The study was published in the journal Geology under the title « Flank sliding: A valve and a sentinel for paroxysmal eruptions and magma ascent at Mount Etna, Italy »
Source: INGV.

Schémas montrant le déplacement de l’Etna vers l’Est (Source : INGV)

Schéma montrant le processus d’intrusion magmatique qui induit le glissement du flanc oriental de l’Etna (Source : INGV)

Agitation sismique et volcanique en Islande // Seismic and volcanic unrest in Iceland

Il semble que l’on assiste ces jours-ci à une hausse de l’activité dans la Péninsule de Reykjanes et au niveau du Grimsvötn, mais personne ne peut dire ce qui va se passer dans les prochains jours, les prochaines semaines ou les prochains mois.

L’Icelandic Met Office (IMO) indique que l’inflation a repris dans la Péninsule de Reykjanes, près de Grindavík. Il se peut que ce soulèvement du sol soit lié à une intrusion magmatique. L’IMO explique que ce serait le troisième événement de ce type depuis le début de l’année, à l’ouest du Mont Thorbjörn. L’intrusion a commencé vers la mi-mai mais l’activité sismique a commencé à augmenter seulement vers la fin de ce même mois. Quelque 2000 événements ont été détectés depuis cette époque et plusieurs d’entre eux ont été localisés à l’est du Mt Thorbjörn, à quelques kilomètres au nord de Grindavík. La secousse la plus significative s’est produite le samedi 13 juin 2020, avec une magnitude de M 3,5.
Depuis le début de l’activité en janvier 2020, le soulèvement du sol dans la région a atteint environ 12 cm. Entre les périodes d’inflation, une légère déflation a également été observée. Les volcanologues locaux pensent qu’elle est peut-être due au refroidissement du magma de l’intrusion ou à une interaction avec le système hydrothermal. Une modélisation numérique montre que cette troisième intrusion s’est produite pratiquement dans la même zone que les précédentes, à environ 1 km à l’ouest du M Thorbjörn, à une profondeur de 3-4 km, avec une largeur de quelques centaines de mètres et avec une orientation NE-SW sur une longueur d’environ 6 km. On estime que le volume de magma accumulé au cours de cette troisième intrusion est d’environ 1,2 million de mètres cubes. L’activité sismique se produit sur une zone plus grande que l’intrusion proprement dite. Cela serait dû à des variations de contrainte au niveau de la croûte terrestre sur la péninsule.
L’Iceland Geosurvey a effectué des mesures gravimétriques sur la zone de l’intrusion. Les résultats confirment la présence d’une intrusion magmatique en profondeur. De nouvelles mesures seront effectuées au milieu de l’été.
Des mesures hebdomadaires de gaz ont été effectuées sur deux sites proches de la zone d’intrusion mais «leur interprétation n’est pas encore claire. » Aucune modification chimique n’a été détectée dans la centrale géothermique de Svartsengi. Toutefois, les mesures révèlent une perméabilité et une augmentation des écoulements de fluides dans la roche environnante. Ce phénomène est peut-être lié à l’activité sismique, à l’inflation et au soulèvement du sol dans la région, avec l’ouverture de nouvelles fissures et la réactivation d’anciennes.
Comme je l’ai dit précédemment, la zone où la sismicité et le soulèvement du sol sont enregistrés est très complexe car elle comprend à la fois une activité tectonique et volcanique. Ce qui me surprend, c’est l’absence d’émission significative de gaz que l’on observe généralement lors d’une intrusion magmatique. Ce que je ne comprends pas non plus, c’est pourquoi l’intrusion – si intrusion il y a – n’a pas provoqué d’augmentation de température dans les champs fumerolliens de la Péninsule de Reykjanes.

Attendons pour voir ce qui se passera dans les jours et les semaines à venir, en espérant qu’une éruption n’aura pas lieu au cœur de l’été, avec fermeture de l’aéroport de Keflakik, maintenant que les touristes sont à nouveau autorisés à entrer en Islande.

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L’IMO nous informe également que certains signes montent que le Grímsvötn pourrait bientôt entrer en éruption. La dernière s’est produite en 2011. Entre les éruptions, les données de déformation révèlent l’accumulation de nouveau magma en profondeur et l’augmentation de la pression dans le système.
En mai et juin 2020, les scientifiques de l’IMO ont mesuré le SO2 dans la partie sud-ouest de la caldeira du Grimsvötn, près du site des dernières éruptions de 2004 et 2011. C’est la première fois qu’ils mesuraient de tels niveaux de SO2 sur un volcan en Islande en dehors d’une phase éruptive ; la présence de ce gaz indique du magma à faible profondeur. En plus du niveau élevé de SO2, la zone où l’activité géothermale peut être détectée a considérablement augmenté.
Une étude antérieure du Grimsvötn a laissé supposer une corrélation entre les jökulhlaup (inondations glaciaires) et les éruptions de ce volcan. Lorsque la pression augmente dans le système volcanique en raison de l’accumulation de magma, et lorsqu’un grand volume d’eau est stocké dans le lac glaciaire, la chute de pression suite à la vidange du lac lors d’un jökulhlaup  peut faciliter la remontée du magma à la surface et déclencher une éruption. Ce type de scénario a été observé en 2004, mais aussi en 1934 et 1922. [Cette hypothèse de rebond isostatique a été envisagée au niveau de l’Islande dans son ensemble. Certains scientifiques pensent que la fonte des glaciers pourrait alléger leur masse à la surface du sol et ainsi favoriser l’ascension du magma, avec un plus grand nombre d’éruptions sur l’île.]
De nos jours, le niveau de l’eau dans le lac est assez élevé et la pression dans la chambre magmatique en dessous de la caldeira a atteint des valeurs comparables à celles d’avant la dernière éruption. Par conséquent, les volcanologues locaux pensent que la possibilité d’une éruption déclenchée par une inondation glaciaire dans les semaines ou les mois à venir doit être envisagée. Il se peut aussi que ce ne soit pas le cas, et la prochaine inondation glaciaire pourrait ne pas se solder par une éruption. En bref, cela signifie que personne ne peut prédire si et quand une nouvelle éruption se produira!
Source: IMO

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It looks as if activity has been increasing in the Reykjanes peninsula and at Grimsvötn volcano, but nobody can tell what will happen next.

The Icelandic Met Office (IMO) indicates that inflation has started again on the Reykjanes peninsula, close to Grindavík. This ground uplift might suggest a magma intrusion. IMO says it would be the third event of this kind since the beginning of this year west of Mt Thorbjörn. The intrusion began around mid May but seismic activity started to increase toward the end of the month. A swarm of about 2000 earthquakes has been detected since then and several events are located east of Thorbjörn, few kilometres North of the town of Grindavík. The largest earthquake of this swarm occurred on Saturday June 13th, 2020 with a magnitude M 3.5.

Since the beginning of the volcanic unrest in January 2020, the total uplift measured in the area has reached about 12 cm. Between the inflation periods, slight deflation has been observed. Local volcanologists think it probably reflects the cooling of the intruded magma or the interaction with the geothermal system. Numerical modelling results show that this third intrusion is occurring roughly in the same area as the previous ones, about 1 km west of M Thorbjörn, at a depth of 3-4 km, with a width of few hundred metres and oriented NE-SW for about 6 km. The estimated volume of magma accumulated during this third intrusion episode is estimated to be 1.2 million cubic metres. The seismic activity is occurring over an area larger than the extension of the intrusion itself and this is probably due to the stress change induced to the crust which affects a wider sector of the peninsula.

Iceland Geosurvey performed micro-gravity measurements along some profiles in late January when the intrusion started near Thorbjörn and they repeated the measurements in late April. The results confirm the presence of intruded magma at depth. Therefore there is a reason to repeat the measurements again and it will be done in mid-summer.

Weekly gas measurements at two sites near the area of the intrusion but their interpretation is still unclear. No chemical changes have been detected at the geothermal power plant in Svartsengi. However, measurements of the geothermal system reveal an increased permeability and increased fluid flow in the surrounding rock, which can be linked to the earthquake activity, inflation and uplift in the area, which triggered the creation of new cracks and opening of older ones.

As I put it before, the area where seismicity and ground uplift are recorded is very complex as it includes both potential tectonic and volcanic activity. What surprises me is the absence of significant amount of gases that are usually produced during magma intrusion. What I also fail to understand is why the intrusion – if there was an intrusion – did not cause any increase in temperature in the fumarolic fields in the Reykjanes Peninsula. We’ll see what happens in the coming days and weeks and hope that an eruption does not take place at the heart of the summer and close Keflakik airport, now that tourists are again allowed to enter Iceland.

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IMO also informs us that  there is evidence that Grímsvötn volcano is getting ready for the next eruption  It has been noticed that Grímsvötn erupts on average each 5-10 years, although the notion of eruptive cycle has never been clearly proved and that “accidents” may happen. The last eruption occurred in 2011. Between eruptions, the deformation data indicate the gradual accumulation of new magma at depth and the increased pressure in the system.

In May and June 2020, IMO scientists measured SO2 in the southwest corner of the Grimsvötn caldera, close to where the last eruptions in 2004 and 2011 took place. They said it was the first time that they measured so much SO2 at a volcano in Iceland that is not in an eruptive phase and its presence is indicative of magma at shallow level. In addition to the high level of SO2, the area where geothermal activity can be detected at the surface of the volcano has notably increased.

A previous study of Grimsvötn has suggested a correlation between jökulhlaup (glacial floods) and eruptions at Grimsvötn. When the pressure in the volcanic system is increased due to magma accumulation and if a large volume of water is stored in the lake, the pressure release following the removal of water during a flood could facilitate the magma rising to the surface and trigger an eruption. This kind of scenario was observed in 2004, but also in 1934 and 1922.

These days, the water level is rather high and the pressure in the magma chamber below the caldera has reached values comparable to those prior to the last eruption. Therefore, local volcanologists think that the possibility of an eruption triggered by a glacial flood, which could occur in the coming weeks or months, has to be considered. However, this may not be the case, and the next glacial flood may not lead to an eruption. In short, this means nobody is able to predict if and when a new eruption will occur!

Source : IMO.

Grindavik et le Mt Thorbjörn (C’édit photo : IMO)

Site fumerollien sur la Péninsule de Reykjanes (Photo : C. Grandpey)

Caldeira du Grímsvötn avec le Grímsfjall et le lac subglaciaire à l’air libre suite à l’éruption de 2011 (Source : NASA)