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L’Askja (Islande) et la prévision éruptive // Askja (Iceland) and eruptive prediction

Un volcanologue islandais vient de déclarer à propos de la situation de l’Askja : « Il se peut qu’ une éruption ait lieu demain, mais il faudra peut-être attendre des mois, voire des années, avant qu’une éruption se produise. » Cela revient à dire : « Il se pleut qu’il pleuve, qu’il y ait un orage, peut-être même de la grêle l’été prochain ». En d’autres termes, nous ne savons pas ce qui va se passer. Une telle déclaration ne relève pas de la prévision volcanique. Quand on ne sait pas, on ne dit rien ! Bien sûr, la presse s’est engouffrée dans la brèche, ne retenant que la première partie de la déclaration du volcanologue : « L’éruption de l’Askja est peut-être pour demain » !
Le scientifique pense que l’Askja est « à un stade avancé du processus de préparation d’une éruption ». Il a peut-être raison. En effet, les événements qui ont eu lieu ces dernières semaines (augmentation de l’activité sismique, hausse de la température de l’eau du lac, inflation du sol) correspondent au comportement d’un volcan avant une éruption. Mais on ne peut pas aller plus loin dans la prévision.
L’Université d’Islande a expliqué au début de la semaine qu’une image satellite du 28 février 2023 montrait une hausse régulière de la température de l’Oskjuvatn. La température d’une grande partie du lac dépasse maintenant deux degrés, ce qui est élevé pendant les conditions hivernales. L’analyse de l’image a révélé que la partie la plus chaude de l’eau est proche de la coulée de lave de Mývatningahraun. Elle a une température de plus de 28°C et les flux hydrothermaux pénètrent dans le lac.
Selon les volcanologues islandais, une éruption est en préparation sur l’Askja depuis 2012. L’augmentation de la température de l’eau n’est qu’un aspect de cette préparation. Aujourd’hui, les scientifiques ont la possibilité d’observer le processus avec des instruments plus modernes qu’il y a une dizaine d’années. En particulier, ils pensent que le soulèvement du sol est très probablement causé par une remontée de magma. De plus, l’activité sismique dans la région s’est un peu intensifiée en février. Ces paramètres correspondent bien au schéma d’un volcan en passe d’entrer en éruption. Quand se produira-t-elle ? Seul le volcan connaît la réponse !

Source : Iceland Monitor.

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An Icelandic volcanologist has just declared about the situation at Askja volcano : « There may be an eruption tomorrow, but it may also take months, even years, to prepare for an eruption. » This is just like saying » There may be some rain, even a storm and possibly hail next summer ». In other words, we don’t know what is going to happen. Saying this is by no means volcanic prediction. When you don’t know, you keep silent ! Of course, the news media only retained the first part of the volcanologist’s statement: « There may be an eruption tomorrow »!

The scientist believes that Askja is at « an advanced stage in the process of preparing for an eruption. » He may be right. Indeed, the events that have taken place in the last few weeks (increased seismic activity, increase in surface water temperature, ground inflation) fit the pattern of the volcano being well advanced in that preparation. But we cannot go any further with the prediction.

The University of Iceland reported earlier this week that a satellite image from February 28th, 2023 showed that Askja lake is steadily heating up. Much of it is now above two degrees, which is high for winter conditions. The analysis revealed that the hottest part was close to Mývatningahraun lava. It had a temperature of over 28°C, and the heating currents reached into the lake.

According to Icelandic volcanologists, Askja has been preparing for an eruption since 2012, and this increase in water temperature is just one aspect of that preparation. Today, scientists now have the opportunity to observe the process with more modern instruments. In particular, they think the ground uplift is very probably caused by magma ascent. Moreover, seismic activity in the area has picked up a bit in February, which fits in well with the pattern of the volcano preparing for an eruption. When will it happen ? Only the volcano has the answer !

Source : Iceland Monitor.

Photo: C. Grandpey

Un peu d’agitation en Islande // Some unrest in Iceland

Dans une note publiée le 22 octobre 2021, j’indiquais que l’Askja était étroitement surveillé et que la possibilité d’une éruption ne pouvait être écartée. Depuis le début du mois d’août 2021, l’inflation avait atteint 15 cm, soit une augmentation de 7 cm depuis le mois précédent. Elle était relativement stable, mais semblait ralentir. Selon le Met Office, cette inflation signifiait que le magma était en train de s’accumuler, très probablement à une profondeur de deux ou trois kilomètres.

Le 9 février 2023, le département de volcanologie et de risques naturels de l’Université d’Islande a publié une série d’images satellites de l’Askja sur sa page Facebook. On y voit des trous de fonte, plus grands que les années précédentes, dans la glace du lac. Les scientifiques disent que la grandeur des trous ne peut s’expliquer que par la chaleur produite par l’activité hydrothermale. En plus des trous dans la glace, les mesures GPS montrent que le sol autour d’Askja s’est soulevé d’environ 50 centimètres depuis août 2021, lorsque la surveillance du volcan a commencé. Cette inflation a évolué de manière relativement stable, avec peu d’activité sismique. En septembre 2021, une « phase d’incertitude » a été mise en place sur Askja en raison du soulèvement du sol.
La dernière éruption de l’Askja a eu lieu en 1961. Elle a duré 5 à 6 semaines et a produit environ 0,1 km3 de lave basaltique. Ce fut une éruption qualifiée de ‘modérée’. L’Askja entre en éruption en moyenne 2 à 3 fois par siècle.

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Il convient également de noter qu’un essaim sismique avec environ 70 événements a été enregistré dans la soirée du 10 février 2023 le long de la dorsale de Reykjanes. Huit secousses avaient une magnitude supérieure à M 3,0. L’événement le plus significatif mesurait M 3,8. La plupart des séismes avaient leurs épicentres à 4-5 km de la pointe sud de la péninsule, à des profondeurs de 4-7 km.
Selon le Met Office islandais, l’intensité et la fréquence des séismes ont considérablement diminué à mesure que la soirée avançait. Les secousses sismiques sont très fréquentes le long de la dorsale de Reykjanes et il n’y a aucun signe d’activité volcanique dans la région.

Source : Iceland Monitor, Iceland Review.

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In a post published on October 22nd, 2021, I indicated that Askja volcano was closely monitored ansd the possibility of an eruption could not be ruled out. Since the beginning of August 2021, inflation had amounted to 15 cm, an increase of 7 cm since a month before. The inflation was relatively steady, but probably slowing down. According to the Met Office, the inflation meant that magma was accumulating, most likely at a depth of two to three kilometers.

On February 9th, 2023, the Volcanology and Natural Hazard Group at the University of Iceland published a series of satellite images of Askja on their Facebook page, showing large thaw holes in the ice on the lake as compared to previous years. Scientists say that the holes are big and can only be explained by increased geothermal heat in the water.

Together with the thaw holes, GPS measurements show that the land around Askja has risen about 50 centimeters since August 2021, when monitoring began. The development has been relatively steady, with little seismic activity. In September 2021, an “uncertainty phase” hzad been declared on Askja due to the uplift that remains in effect.

The last eruption at Askja occurred in 1961. It lasted 5-6 weeks and produced about 0.1km3 of basaltic lava. It was considered a moderate eruption. Askja erupts on average 2-3 times every century.

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It should also be noted that a seismic swarm vith about 70 events was recorded in the evening of February 10th, 2023 along the Reykjanes Ridge. Eight of the quakes were over M 3.0 in magnitude. The largest event measured M 3.8. Most of the earthquakes are centered 4-5 km from the southernmost tip of the peninsula, at depths of 4-7 km.

According to the Icelandic Met Office, the intensity and frequency of the earthquakes significantly decreased as the evening progressed. Seismicity is very common along the Reykjanes Ridge and there were no indications of volcanic unrest in the area.

Source : Iceland Monitor, Iceland Review.

Image satellite de l’Oskjuvatn le 8 février 2023

Vue de la caldeira de l’Askja avec l’Oskjuvatn et le Viti (Photo : C. Grandpey)

Géothermie, l’énergie du futur ? // Is geothermal the energy of the future ?

L’Islande est connue pour ses faibles émissions de gaz à effet de serre, en grande partie grâce à l’énergie géothermique produite sur plus de 30 sites volcaniques qui alimentent également ses célèbres sources chaudes. L’utilisation par l’Islande de la géothermie pour le chauffage et d’un mélange de géothermie et d’hydroélectricité pour l’électricité lui a permis d’avoir de la chaleur et de l’électricité à des prix abordables, sans être impactée par le hausse du prix du gaz naturel comme ce fut la cas pour le reste de l’Europe suite à l’invasion de l’Ukraine par la Russie.
À l’heure actuelle, l’énergie géothermique représente moins de 1 % de la production d’électricité aux États-Unis. Contrairement à l’éolien et au solaire, qui ne produisent de l’énergie que dans certaines conditions, l’énergie géothermique est beaucoup plus constante. Les sources d’énergie éolienne et solaire doivent être complétées par des centrales qui brûlent du charbon ou du gaz. La géothermie n’a pas ce problème. En revanche, le coût de son exploitation peut être élevé dans les endroits qui nécessitent un forage profond. En 2021, un kilowattheure d’électricité généré par la géothermie coûtait en moyenne 3,991 dollars dans les pays du G20, contre 0,857 dollars pour l’énergie solaire et 1,325 dollars pour l’éolien terrestre.
Les progrès technologiques récents, tels que les systèmes EGS peuvent résoudre ce problème. [Remarque personnelle : EGS est l’abréviation de Enhanced Geothermal System, traduit littéralement par système géothermique amélioré, mais EGS est couramment utilisé sous l’appellation française ‘principe des systèmes géothermiques stimulés’ ou encore ‘géothermie profonde des réservoirs’ que nous utiliserons ici]. Dans un EGS, comme dans un puits de fracturation hydraulique, un fluide est injecté profondément sous terre, provoquant l’ouverture de fractures dans la roche, ce qui permet au fluide chaud de remonter vers la surface. En juin 2022, le Département Américain de l’Energie a annoncé un investissement de 165 millions de dollars dans la recherche et le déploiement de l’énergie géothermique. Le secteur privé prend également des mesures timides en matière d’énergie géothermique et un grand nombre de jeunes entreprises ont levé des millions de dollars en capital.
En janvier 2022, une entreprise danoise a signé un accord pour développer la plus grande centrale de chauffage géothermique de l’Union européenne. Des entreprises islandaises développent actuellement des projets de chauffage et d’énergie géothermiques dans d’autres pays. Dans le cadre d’un partenariat entre l’islandais Orka Energy Holding et le chinois Sinopec, la province chinoise de Xiong, qui compte 390 000 habitants, est en train de se convertir à la géothermie pour le chauffage résidentiel. Des puits d’environ 1 500 à 1 900 mètres de profondeur font remonter de l’eau à 70°C qui sert à chauffer les habitations. Dans cette région où les familles brûlaient auparavant du charbon pour se chauffer, le résultat est une réduction spectaculaire des émissions de carbone et de brouillard. Orka et la société islandaise Mannvit construisent également des centrales électriques qui produiront de l’électricité à partir de la géothermie dans des pays comme la Slovénie et la Hongrie.
Aux États-Unis, la géothermie représente 6 % de l’électricité produite en Californie et 10 % dans des états comme le Nevada. Hawaii, l’Utah, l’Oregon et l’Idaho qui ont également des centrales géothermiques. Comme en Islande, où 27 % de l’électricité et du chauffage de 90 % des foyers proviennent de la géothermie, ces États de l’ouest américain ont une activité volcanique qui fait remonter la chaleur près de la surface de la Terre. Cela rend la géothermie plus économiquement viable que dans la moitié Est des États-Unis où la chaleur est enfouie plus profondément sous terre.
Les détracteurs de la géothermie attirent l’attention sur les problèmes techniques liés au forage profond. Certaines sociétés espèrent faciliter le forage profond grâce à l’EGS, qui pourrait permettre un essor géothermique similaire à la fracturation hydraulique. Cette dernière a transformé l’extraction du pétrole et du gaz, mais pour le moment le coût de cette technologie reste trop élevé dans le secteur géothermique. On s’attend toutefois à ce qu’au cours de la prochaine décennie, l’intensification de la recherche et du développement dans le domaine de l’EGS réduise suffisamment les coûts pour rendre l’énergie géothermique économiquement compétitive.
En Oregon, la société AltaRock a mis en place un projet de démonstration sur le volcan Newberry qui permet de faire remonter de l’eau à plus de 400°C à 4 200 m sous terre. A 374°C, l’eau atteint l’état supercritique auquel elle s’écoule avec la facilité du gaz tout en gardant la densité d’énergie d’un liquide. Pour obtenir une eau aussi chaude dans des États comme celui de New York, il faudrait descendre de 6 000 ou 9 000 mètres de profondeur. AltaRock travaille actuellement en laboratoire avec la société Quaise Energy sur l’utilisation de la technologie des ondes millimétriques. (voir ma note du 27 décembre 2022 à ce sujet)
Les sceptiques font d’autre part remarquer que les systèmes de géothermie profonde rencontreront de nombreux obstacles techniques. Il y aura de l’eau qui s’échappera dans les fractures de la roche, le besoin de matériaux capables de résister à des températures extrêmement élevées et le fait que les nouvelles techniques opérationnelles dans une zone ne le seront pas forcément partout, étant donné la variabilité de la géologie à travers le pays.
Il y a aussi les obstacles politiques et économiques potentiels, tels que les objections de la population locale qui – comme pour la fracturation hydraulique – peuvent s’inquiéter des séismes qui pourraient être déclenchés par l’injection de liquide à l’intérieur de la Terre. Il y a aussi des coûts élevés que les distributeurs d’électricité devraient supporter, comme l’acheminement des lignes de transmission vers les sites des futures centrales géothermiques et le fait qu’un processus à forte consommation d’eau peut ne pas être réalisable dans les zones affectées par la sécheresse et le manque d’eau.

Néanmoins, les compagnies pétrolières et gazières sont de plus en plus intéressées. Elles possèdent la technologie et le savoir-faire pour effectuer des forages profonds. De plus, cette technologie a évolué et s’est développée, et peut être directement appliquée à la géothermie.
Source : Yahoo Actualités.

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Iceland is known for its low greenhouse emissions thanks in part to its reliance on clean, geothermal energy derived from the more than 30 active volcanic systems that also power its famous hot springs. Iceland’s use of geothermal for heating and a mix of geothermal and hydropower for electricity has given it uninterrupted access to affordable heat and power, insulating its economy from the natural gas price shocks being felt by the rest of Europe since Russia’s invasion of Ukraine.

At present, geothermal energy accounts for less than 1% of the U.S. electricity portfolio. Unlike wind and solar energy, which do not produce as much energy in certain conditions, geothermal energy is much more constant. Wind and solar power sources need to be complemented with complementary plants which burn coal or gas. Geothermal does not have that problem. Yet the cost of tapping it can be expensive in places that require extensive digging. In 2021, a kilowatt hour of electricity generated by geothermal cost an average of $3,991 in G20 countries, compared to $857 for utility-scale solar power and $1,325 for on-shore wind

Recent technological advances, such as Enhanced Geothermal Systems (EGS) may solve that problem. In an EGS, much as in a fracking well, fluid is injected deep underground, causing fractures to open in the rock, which allows hot fluid to rise from far below. In June 2022, the U.S. Department of Energy (DOE) announced a $165 million investment in geothermal energy research and deployment. The private sector is also taking tentative steps into geothermal energy. A slew of geothermal energy startups have each raised millions of dollars in capital.

In January 2022, a Danish company signed an agreement to develop the largest geothermal heating plant in the European Union, and Icelandic companies are currently developing geothermal heating and energy projects in other countries. Under a partnership between Iceland’s Orka Energy Holding and China’s Sinopec, the 390,000-person Chinese county of Xiong is being converted to geothermal for residential heating. Wells roughly 1,500 to 1,900 meters deep bring up water at 70°C that is used to heat homes. In an area where families previously burned coal for heat, the result has been a dramatic cut in carbon emissions and smog. Orka and the Icelandic firm Mannvit are also building power plants that will produce electricity from geothermal in countries including Slovenia and Hungary.

In the U.S., geothermal accounts for 6% of the electricity produced in California and 10% in Nevada. Hawaii, Utah, Oregon and Idaho have geothermal plants as well. Like Iceland, where 27% of the electricity and heating in 90% of homes comes from geothermal, these western states have volcanic activity that brings heat close to the Earth’s surface. That makes geothermal more economically viable than in the eastern half of the U.S., where heat is buried deeper underground.

Skeptics of geothermal’s potential note the technological challenges to drilling deeper. Some energy companies hope to facilitate deeper drilling through EGS, which offers the possibility of a geothermal boom similar to the way fracking has transformed oil and gas extraction, but at the moment the cost is higher than other ressources. It is expected that over the next decade or so, increased research and development in EGS will bring the cost down enough to make geothermal energy economically competitive.

In Oregon, AltaRock is building a demonstration project at the Newberry Volcano to bring up water of more than 400°C from 4,200 m below ground. At 374°C, water reaches the supercritical state at which it flows with the ease of gas but carries the energy density of a liquid. Bringing up water that hot in states like New York would require going 6,000 to 9,000 meters below ground. AltaRock is currently working in a laboratory with the Quaise Energy company on using millimeter wave technology. (see my post of December 27th, 2022)

Skeptics point out that Enhanced Geothermal Systems will have plenty of technical obstacles. There will be water escaping into the rock cracks, the need for materials that can withstand incredibly high temperatures, and the fact that new techniques that work in one area may not apply everywhere, given the variability in geology around the country.

Then there are the potential political and economic roadblocks, such as objections of nearby residents who – like for fracking – may worry about earthquakes that could be triggered by injecting liquid into the Earth. There are also steep costs that utilities would have to bear, such as bringing transmission lines to the sites of future geothermal power plants and the fact that a water-intensive process may not be feasible in areas with water scarcity.

Nonetheless, oil and gas companies are increasingly interested. They have the technology and know-how to drill deep below the ground. Moreover, this technology has evolved and grown, and can be directly applied to geothermal power.

Source : Yahoo News.

Photos: C. Grandpey

Surtsey (Islande) a FAILLI devenir française !

Le numéro de décembre 2022 de la revue HISTORIA est consacré aux « terres oubliées de l’empire français ». Mention est faites de l’île Julia au large de la Sicile. Baptisée tour à tour Julia par les Français, Ferdinandea par les Italiens, Graham par les Anglais, son sommet a rejoint les profondeurs car il n’a pas résisté aux assauts des vagues. Vous découvrirez ces turbulences dans le livre Histoires de Volcans, Chroniques d’éruptions (Editions Omniscience) dont je suis le co-auteur avec Dominique Decobecq.

Surtsey a mieux résisté et on peut l’apercevoir aujourd’hui au sud de l’Islande. En lisant l’article qui est consacré à cette île dans HISTORIA, on apprend qu’elle a failli devenir française, mais seulement failli !

Le 10 novembre 1963, les marins à bord d’un chalutier islandais aperçoivent une épaisse colonne de fumée qui, selon eux, provient d’un navire en perdition. Il s’agit en fait du début d’une éruption sous-marine qui dura quatre jours.

La naissance d’une nouvelle île enthousiasme le grand reporter Gérard Géry qui vend le sujet à Paris Match. Très vite il constitue une petite équipe avec le photographe Philippe Laffon et l’alpiniste Pierre Mazeaud. Les trois hommes arrivent le 6 décembre à portée de la nouvelle île qu’ils atteignent en zodiac. Ils y débarquent et plantent deux drapeaux : le drapeau français et celui de Paris Match. Cette initiative déplaît, semble-t-il, à Surt, le dieu scandinave qui a donné son nom à l’île. Une violente explosion oblige les trois Français à décamper à toute vitesse une quinzaine de minutes après leur débarquement

Pour les Islandais, cette initiative française n’est pas sérieuse. Surtsey se trouvant à quelques encablures des Iles Vestmann, dans les eaux territoriales islandaises, elle appartient forcément à ce pays. Le gouvernement français n’a pas essayé de faire valoir le droit du premier occupant et Surtsey n’est donc pas devenu le territoire français le plus septentrional !

Rappelons que l’accès à Surtsey est aujourd’hui interdit au public. Il est réservé aux scientifiques étudiant la propagation de la vie sur une terre nouvelle. Cette étude de l’île pourra se faire tant que l’île émergera de l’océan. Faute de nouvelle activité éruptive, elle est vouée, elle aussi, à disparaître sous les assauts des vagues…

Naissance de Surtsey en 1963

Surtsey aujourd’hui (Source: Wikipedia)