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Grimsvötn (Islande) : bilan de la crue glaciaire du 11 janvier 2024 // Grimsvötn (Iceland): assessment of the glacial flood of January 11th, 2024

Un séisme de M 4,3 s’est produit sur le Grímsvötn (Islande) le 11 janvier 2024. Il marquait le début d’une crue glaciaire qui a atteint son pic les 13 et 14 janvier. Depuis lors, le niveau de l’eau de la rivière Gígjukvísl a diminué et est désormais comparable à ce qu’il était avant la crue. La sismicité a également diminué et est revenue à un niveau normal.
Lors de la crue glaciaire du Grímsvötn en 2021, un chaudron de glace s’est formé au sud du Grímsfjall. La dépression se trouve près du trajet emprunté par l’eau de fonte sous le glacier. Le personnel du Met Office islandais a identifié une autre dépression semblable au chaudron de glace de 2021, dans le même secteur. Les images satellite ont confirmé la présence de ces deux chaudrons au sud du Grímsfjall. L’un d’eux s’est formé lors de la crue glaciaire de 2021. L’autre est peut-être un nouveau chaudron formé lors de la récente crue glaciaire, ou bien un chaudron plus ancien qui a réapparu. Les chaudrons de glace se trouvent à proximité des voies d’accès au glacier à l’est du Grímsfjall, et il est conseillé d’éviter le secteur de ces chaudrons.
La couleur de l’alerte aérienne, qui était passée au Jaune lors de crue glaciaire, va repasser au Vert.

Le Met Office explique qu’au cours des cinq derniers mois, la sismicité sur le Grimsvötn a été supérieure à la normale. Si une éruption devait se produire sous le glacier, elle serait probablement annoncée par une hausse de l’activité sismique, mais le laps de temps avant l’éruption pourraait être très court.
Source : Met Office.

Source: Icelandic Met Office

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An M 4.3 earthquake occurred at Grímsvötn (Iceland) on 11 January 2024. It marked the start of a glacial outburst flood that reached its peak on January 13th-14th. Since then, the water level of the river Gígjukvísl has been decreasing and is now comparable to what it was before the flood. The seismic tremor has also declined and is now back to normal levels.

During the glacial flood from Grímsvötn in 2021, an ice cauldron formed south of Grímsfjall. The cauldron is located near the flood path, where water drains beneath the glacier. Staff of the Icelandic Met Office have identified another depression similar to the 2021 ice cauldron in the same location. Satellite images have confirmed that two cauldrons south of Grímsfjall can be observed. One of them is confirmed to be the cauldron that formed in the 2021 flood, but the other may either be a new cauldron that formed during the recent flood or an older cauldron that has re-emerged. The ice cauldrons are near the route east of Grímsfjall, and it is advisable to avoid the cauldrons when traveling along those routes.

The aviation color code, which was raised to Yellow during the flood, will return to Green.

The Met Office specifies that long-term monitoring of seismic activity at Grímsvötn reveals that, in the last five months, the number of earthquakes has been higher than the typical background seismicity. If an eruption were to occur in Grímsvötn, an increase in seismic activity may be expected before the eruption begins, but warning times may be short.

Source : Met Office

Islande : la géothermie au cœur d’un volcan // Iceland : geothermy at the heart of a volcano

Des chercheurs et des scientifiques ont élaboré un projet visant à repousser les limites de l’énergie renouvelable en forant au cœur de la chambre magmatique d’un volcan. Initié en 2014, l’ambitieux projet, baptisé Krafla Magma Testbed (KMT), vise à exploiter la chambre magmatique du Krafla, dans le nord de l’Islande, d’ici 2026.

Pour mener le projet à son terme, KMT recherche un financement de 100 millions de dollars et prévoit de commencer les forages d’ici 2027. KMT est une alliance internationale qui vise à réaliser « la première entreprise de recherche sur le magma pour effectuer des études et des expériences de pointe ». Le projet est porté par des scientifiques et des ingénieurs de 38 instituts de recherche et entreprises de onze pays dont les Etats-Unis, le Royaume-Uni et la France. Si elle réussit, cette stratégie permettra une production d’énergie géothermique sans précédent et ouvrira la voie à une alimentation énergétique illimitée dans toute l’Islande.
Le Krafla présente une caldeira volcanique d’une dizaine de kilomètres de diamètre et une zone de fissures de 90 kilomètres de long. Le volcan est l’un des systèmes géothermiques les plus étudiés. C’est le site de la première centrale géothermique du pays.

La chambre magmatique du Krafla se trouve à une profondeur relativement faible, entre 1,5 et 3 km seulement sous la surface, avec des températures atteignant 1 300°C. Elle  a attiré l’attention de manière tout à fait inattendue en 2009 lors d’un projet de forage géothermique pour le compte de la société Landsvirkjun. Un trépan a rencontré par hasard une poche magmatique près du Krafla, à 2,1 km de profondeur. L’incident n’a pas provoqué d’éruption volcanique, ce qui montre qu’un forage directement dans le magma peut être effectué en toute sécurité. A des kilomètres sous terre, la roche atteint des températures si extrêmes que les fluides rencontrés sont dits « supercritiques », c’est-à-dire au comportement intermédiaire entre l’état liquide et gazeux. L’énergie produite y est cinq à dix fois plus importante qu’avec un puits conventionnel. Lors de l’accident de 2009, la vapeur remontant à la surface a atteint 450°C. Deux puits supercritiques suffiraient pour atteindre la puissance de 60 mégawatts, ce que génère la centrale actuellement avec 18 puits conventionnels.
Le financement de 100 millions de dollars permettra d’accélérer l’avancement de ce projet grâce à l’acquisition des équipements de forage les plus performants, capables de résister à des températures extrêmement élevées. KMT a également l’intention de déployer un ensemble de capteurs haute technologie pour surveiller en permanence différents paramètres du magma, notamment sa température. L’équipe KMT s’est fixé un calendrier ambitieux, visant à exploiter la chambre magmatique du Krafla d’ici 2026.
D’un coût de 25 millions de dollars, la première phase de forage prévoit plusieurs trous d’exploration autour  du magma. Le forage, maintenu ouvert, permettra ensuite d’atteindre le magma et de prélever des échantillons. Grâce à cette exploration directe, les scientifiques de KMT espèrent améliorer leur compréhension du magma et de ses propriétés. KMT prévoit de procéder ensuite à un deuxième forage pour examiner la faisabilité de l’exploitation de l’énergie géothermique.
L’énergie géothermique est utilisée en Islande depuis plusieurs années grâce à un processus qui suppose des forages dans des régions dont le sous-sol est à haute température afin d’exploiter la chaleur naturelle de la Terre. La chaleur en provenance de l’intérieur de la Terre chauffe l’eau des réservoirs souterrains et la transforme en vapeur. Cette vapeur est ensuite canalisée à l’aide d’une tuyauterie vers des turbines reliées à des générateurs qui convertissent l’énergie en électricité. En Islande, cette stratégie s’est avérée efficace pour produire de l’électricité et répondre à une grande partie des besoins énergétiques de la population.

Avec la réussite du projet, l’Islande anticipe un bouleversement de son paysage énergétique. Le projet KMT pourrait non seulement transformer la production d’énergie en Islande, mais aussi servir de modèle pour d’autres régions volcaniques à travers le monde, tant sur terre qu’en mer.
Source  : Interesting Engineering.
Remarque personnelle : le projet KMT est ambitieux, mais il ne devra pas oublier que le Krafla est un volcan actif dont les éruptions peuvent être très spectaculaires. Le choix des emplacements des forages et des infrastructures devra se faire avec le plus grand soin pour éviter leur destruction par un accès de colère du volcan.

Photos: C. Grandpey

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Researchers and scientists have worked out a project to transform the renewable energy landscape by drilling into the heart of a volcano’s magma chamber. Initiated in 2014, the ambitious Krafla Magma Testbed (KMT) project aims to tap into the magma chamber of Krafla in northern Iceland by 2026.

To make this vision a reality, KMT is actively seeking 100 million dollars in funding, with plans to begin drilling by 2027. KMT is an international initiative that seeks to construct the « world’s first magma research facility for advanced studies and experiments. » The project is led by scientists and engineers from 38 research institutes and companies from eleven countries including the United States, the United Kingdom and France. If successful, this strategy would allow for unparalleled geothermal energy output, opening the path to provide a limitless energy supply to houses across Iceland.

Krafla evinces a volcanic caldera with a diameter of around ten kilometers and a 90-kilometer-long fissure zone. It is recognized as one of the most extensively studied geothermal systems. It is the site of the country´s first geothermal power station.

Krafla’s magma chamber is located at a relatively short depth of only 1.5 – 3 km below the surface, with temperatures reaching 1,300°C.

The shallow depth of Krafla’s magma chamber gained attention unexpectedly in 2009 during a geothermal drilling project for the Iceland energy company Landsvirkjun. The project unexpectedly encountered a magma chamber near the Krafla volcano, at a depth of 2.1 km. The fact that the crew was not immediately faced with a volcanic eruption provided reassuring evidence that drilling into magma could be done safely. Kilometers underground, the rock reaches temperatures so extreme that the fluids encountered are called « supercritical », that is to say with intermediate behavior between the liquid and gaseous state. The energy produced there is five to ten times greater than in a conventional well. During the 2009 accident, the steam rising to the surface reached 450°C. Two supercritical wells would be enough to reach the power of 60 megawatts that the plant currently generates with 18 conventional wells.

The 100-million-dollar funding will expedite the advancement of this project by enabling the acquisition of advanced drilling equipment capable of withstanding higher temperatures.  KMT also intends to deploy a set of high-tech sensors to continually monitor different magma parameters, including temperature.

The first phase of drilling should be carried out by 2026 or 2027. Costing $25 million, it includes several exploration holes around and below the magma. The drilling, kept open, will make it possible to reach the magma and take samples.

The first borehole is likely to be drilled by either 2026 or 2027. Through this direct exploration, KMT scientists aim to enhance their understanding of magma and its properties. Following this, KMT plans to drill a second borehole to examine the feasibility of harnessing geothermal energy.

Geothermal energy has been utilized in Iceland for several years through a process that involves drilling into hot underground regions to tap into the Earth’s natural heat. The heat from the Earth’s interior causes water in these underground reservoirs to become hot and turn into steam. This steam is then channeled to drive turbines connected to generators, converting the energy into electricity. In Iceland, this strategy has proven effective in producing power and meeting a large amount of the country’s energy requirements.

As the project unfolds, Iceland anticipates a revolutionary shift in its energy landscape, harnessing the power of volcanoes to provide a renewable and sustainable source of electricity for homes and industries. The KMT project could not only transform energy production in Iceland, but also serve as a model for other volcanic regions around the world, both on land and at sea.

Source : Interesting Engineering.

Personal note: the KMT project is ambitious, but it should not forget that Krafla is an active volcano whose eruptions can be very spectacular. The choice of drilling and infrastructure locations should be made with the greatest care to avoid their destruction by the volcano’s anger.

Islande : intrusion magmatique, déplacement et affaissement du sol // Iceland : magma intrusion, ground displacement and subsidence

Comme je l’ai écrit précédemment, le soulèvement du sol a repris dans le secteur de Svartsengi après l’éruption du 14 janvier 2024, tout comme après celle du 18 décembre 2023. Cela signifie que le magma continue d’alimenter l’intrusion qui a provoqué les éruptions. La vitesse de soulèvement du sol semble être plus significative qu’avant la dernière éruption et il est fort probable que le magma continue de s’accumuler dans la même chambre magmatique. Le Met Office explique que, tant que le magma continue de s’accumuler, il y a le risque d’une nouvelle intrusion et, par conséquent, d’une autre éruption. Cependant, les volcanologues islandais ne savent pas combien de temps mettra la lave pour percer la surface. Depuis le début de l’intrusion le 10 novembre 2023, il a fallu attendre environ un mois pour qu’une éruption se déclenche le 18 décembre 2023, puis le 14 janvier 2024. Est-ce à dire qu’une nouvelle éruption se produira vers la mi-février ? L’avenir le dira.
Le Met Office explique que si le magma s’accumule en quantité suffisante sous le secteur de Svartsengi – la source probable de l’intrusion – il commencera à s’écouler vers l’est sous la chaîne de cratères de Sundhnúksgígaröð. Les scientifiques rappellent que le 10 novembre, il y a eu la formation d’un impressionnant dyke magmatique de 15 km de long. Le 18 décembre, le magma s’est déplacé vers le nord le long du dyke et le 14 janvier, vers le sud.

 

Eruption du 18 décembre 2023

Eruption du 14 janvier 2024

Des déplacements et des affaissements du sol sont observés là où le magma se rapproche de la surface. Ce phénomène a été constaté lors d’une campagne de mesures aériennes effectuée le 15 janvier au-dessus de la région de Grindavik. Sur une nouvelle carte publiée par le Met Office le 16 janvier 2024, un nouveau graben – ou vallée d’affaissement – est visible à l’est de l’ancien graben du 10 novembre. Ce nouveau graben, d’une largeur de 800-1000 mètres avec un affaissement atteignant 30 centimètres, s’étire dans la partie orientale de la ville, vers le sud et jusqu’à la mer. L’éruption du 14 janvier s’est produite à l’ouest de ce graben.

 

Source : Met Office islandais.

Les résultats des mesures aériennes démontrent que des fissures se sont également formées dans la partie orientale de Grindavik. Il y a des fissures anciennes, mais elles ont subi des contraintes. Un affaissement de plus d’un mètre s’est produit dans la partie est de la ville. L’élargissement du nouveau graben est estimé à 1,40 mètres.

 

Les scientifiques pensent que la même quantité de magma s’est écoulée sous Svartsengi lors de l’intrusion du 14 janvier que lors de l’éruption du 18 décembre.
Personne ne sait ce qui va se passer maintenant en cas de nouvelle intrusion magmatique. A noter que la rupture d’un câble électrique sous la lave  câble a provoqué une panne de courant à Grindavík le 19 janvier. Des efforts ont été déployés pour rétablir le courant à l’aide d’un générateur de secours.
On se souvient que l’électricité et l’eau chaude ont été coupées à Grindavík le week-end dernier lorsqu’une éruption a commencé près de la ville. L’eau chaude et l’électricité ont été rétablies dans la majeure partie de la ville, mais l’électricité a de nouveau été coupée le 19 janvier.
La formation de nouvelles crevasses à Grindavík rend la situation de la ville de plus en plus précaire.
Source : Met Office islandais.

Carte de risques actualisée le 19 janvier 2024 (Source: Met Office)

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As I put it before, the ground uplift started again in the Svartsengi area after the January14th, 2024 eruption, just like it did atter the December 18th, 2023 event. This means that more magma is feeding the intrusion that caused the eruptions. The speed of the land rise seems to have become higher than before the last eruption and it is most likely that magma continues to accumulate in the same magma chamber as before. The Met Office informs us that as long as magma continues to accumulate, there is a chance of another magma intrusion, and, thereby, another eruption. Howeever, Icelandic volcanologists do not know how long it will take for lava to pierce the surface. This has been a fairly regular event since about November 10th, 2023. It took about a month for an eruption to occur on December 18th, 2023, and then on January 14th, 2024. Does this mean that a new eruption will occur around mid-February? Time will tell.

The Met Office explains that if enough magma accumulates under Svartsengi – the likely source of the intrusion – it will begin to flow eastward under the Sundhnúksgígaröð range. The scientists remind us that on November 10th, there was the formation of an impressive magma dyke, 15 km long. On December 18th, the magma moved north along the dyke, and on January 14th it moved south.

Displacement and subsidence have been observed where the magma moves closer to the surface. This could clearly be seen during an aerial measurement carried out on January 15th over the Grindavik area. On a new map released by the Met Office on January 16th, 2024, a new subsidence valley can be seen to the east of the older subsidence valley that appeared on November 10th. This graben, 800-1000 meters wide with a subsidence reaching 30 centimeters, stretches over the eastern part of the town, southward, and down into the sea. The 14 January eruption occurred to the west of this subsidence valley.

The results of the aerial measurement demonstrate that there are cracks that have also formed in the eastern part of Grindavik. These are also old cracks, but they have been strained. And there has been a subsidence of over a metre in the eastern part of the town.

The widening in the new subsidence valley amounts to 1.4 metres. Scientists believe that as much magma flowed under Svartsengi into the magma dyke on January 14th as happened in the eruption on December 18th.

Nobody knows what will happen next in the event of another magma intrusion. A main cable failure under lava caused a power outage in Grindavík on January 19th. Efforts were made to restore power using a backup generator.
Electricity and hot water were cut off from Grindavík last weekend when an eruption began near the town. Hot water and electricity had been restored to most of the town, but the power went out again on January 19th.
The formation of new crevasses in Grindavík has made the situation increasingly precarious in the town.

Source : Icelandic Met Office.

Islande : Grindavik, une ville en sursis ? // Iceland : Grindavik, a condemned town ?

Depuis le mois de novembre 2023, les nerfs des habitants de Grindavik, petit port de pêche de 3800 habitants dans le sud-ouest de l’Islande, sont mis à rude épreuve. La sismicité quasi permanente est insupportable. Une intrusion magmatique a ouvert d’impressionnantes fractures à travers la ville et les volcanologues islandais craignent qu’un jour ou l’autre, la lave perce la surface au milieu des maisons.

Grindavik a été évacuée le 11 novembre 2023. Les éruptions du 18 décembre 2023 et surtout du 14 janvier 2024 ont montré la menace qui plane sur la bourgade. Sans une digue de terre érigée à la hâte quelques jours auparavant, elle aurait subi les assauts de la lave. Une fracture éruptive ouverte à la périphérie a détruit trois maisons. Dans un tel contexte, on est en droit de se demander si Grindavik n’est pas condamnée à plus ou moins long terme.

 

Les derniers événements sismiques et éruptifs confirment la réactivation d’une ligne de fractures sur la péninsule de Reykjanes. Cette ligne de fractures fait partie de la tectonique de l’Islande qui est soumise à un phénomène d’accrétion avec l’écartement des plaques tectoniques américaine et eurasienne. Dans un tel contexte, la présence de fractures actives est inévitable. L’éruption du 14 janvier 2024 est le cinquième événement de ce type en moins de trois ans sur la péninsule qui n’avait pas connu d’activité depuis quelque huit siècles. Les volcanologues sont persuadés que la péninsule de Reykjanes est entrée dans une nouvelle période d’activité éruptive qui pourrait dure plusieurs années, voire plusieurs décennies.

Il est intéressant de noter que les éruptions de décembre 2023 et janvier 2024 ont été précédées par peu d’activité sismique, ce qui tend à prouver que le magma mijotait près de la surface, prêt à la percer.

De plus, chacune des dernières éruptions a été suivie d’un nouveau soulèvement du sol dans la zone de Svartsengi qui est probablement la source de l’intrusion magmatique. Il n’est pas impossible que l’on assiste à d’autres épisodes éruptifs de brève durée.

La présence d’une intrusion magmatique dans la zone de failles de la péninsule de Reykjanes pourrait vite se révéler une menace pour Grindavik, mais aussi pour des structures comme la centrale électrique de Svartsengi ou le très populaire Blue lagoon qui se trouve juste à côté. La centrale de Svartsengi fournit l’électricité et l’eau chaude à 30 000 habitants. C’est lorsque les infrastructures sont menacées que la prévision éruptive montre toute son importance et il faut reconnaître que la volcanologie moderne est encore démunie dans ce domaine. Faute de savoir prévoir, on met en place le principe de précaution, ce qui a justifié l’évacuation de Grindavik et les fermetures ponctuelles du Blue Lagoon.

 

Au vu des dernières éruptions, on peut se demander si Grindavik n’est pas une ville en sursis. Les scientifiques islandais ont indiqué que de nouvelles fractures se sont ouvertes dans la ville et que d’autres se sont élargies. C’est le signe que du magma circule dans ces fractures. Les prochaines semaines seront décisives. Une fois de plus, la lave risque de percer la surface sans prévenir…

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Since November 2023, the nerves of the residents of Grindavik (pop. 3,800), a small fishing port in the southwest of Iceland, have been put to the test. The almost permanent seismicity is unbearable. A magma intrusion has opened impressive fissures across the town and Icelandic volcanologists fear that one day lava may break through the surface among the houses. Grindavik was evacuated on November 11th, 2023. The eruptions of December 18th, 2023 and above all January 14th, 2024 showed the threat hovering over the town. Without an earthen dike hastily erected a few days earlier, it would have been invaded by lava. An open eruptive fissure on the outskirts destroyed three houses. In such a context, we may wonder whether Grindavik is not doomed sooner or later.
The latest seismic and eruptive events confirm the reactivation of a fault line on the Reykjanes Peninsula. This line of fractures is part of the tectonics of Iceland which is subject to an accretion phenomenon with the separation of the American and Eurasian tectonic plates. In such a context, the presence of active fissures is inevitable. The eruption of January 14th, 2024 is the fifth event of this type in less than three years on the peninsula which had not seen any activity for eight centuries or so. Volcanologists are convinced that the Reykjanes Peninsula has entered a new period of unrest which could last several years or several decades.
Interestingly, the December 2023 and January 2024 eruptions were preceded by little seismic activity, suggesting that magma was simmering close to the surface, ready to breach it.
Furthermore, each of the latest eruptions was followed by new ground uplift in the Svartsengi area which is probably the source of the magma intrusion. Other short-term eruptive episodes are not unlikely.
The presence of a magma intrusion in the fault zone of the Reykjanes Peninsula could quickly become a threat to Grindavik, but also to structures like the Svartsengi power station or the very popular Blue lagoon which is located next to it. The Svartsengi power station provides electricity and hot water to 30,000 residents. It is when infrastructures are threatened that eruptive prediction shows all its importance and we are forced to admit that modern volcanology is still insufficient in this domain. As we are unable to predict, we resort to the precautionary principle, which justified the evacuation of Grindavik and the occasional closures of the Blue Lagoon.
In view of the latest eruptions, one might wonder if Grindavik is not a city on borrowed time. Icelandic scientists say new fissures have opened inside the town and others have widened. This is a sign that magma is travelling in these fissures. The next few weeks will be decisive. Once again, lava may piercethe surface without warning…