Volcans du monde // Volcanoes of the world

Voici quelques nouvelles de l’activité volcanique dans le monde:

Un nouvel épisode éruptif a commencé à Nishinoshima, dans l’archipel d’Ogasawara (Japon). Des anomalies thermiques ont été observées sur l’imagerie satellite. Les garde-côtes japonais ont confirmé cette nouvelle activité après un survol le 6 décembre 2019. Les explosions se concentrent actuellement au niveau du cône principal. Une nouvelle bouche éruptive à la base nord-est du cône génère une activité de spattering et des coulées de lave.
Les dernières éruptions sur Nishinoshima ont été observées d’avril à juin 2017 et en juillet 2018.
Source: JMA, Garde-côtes japonais.

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Une éruption mineure a débuté sur le Semisopochnoi (Aléoutiennes / Alaska) le 7 décembre 2019. Elle a été détectée sur les réseaux locaux sismiques et infrasoniques. En conséquence, la couleur de l’alerte aérienne est passée à l’Orange et le niveau d’alerte volcanique à Vigilance. On observe des explosions intermittentes. La sismicité était légèrement élevée avant la première explosion et se poursuit à un niveau élevé. Aucune émission significative de cendre ou autre activité de surface n’a été détectée sur l’imagerie satellite.
Source: AVO.

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A partir de 18 heures (GMT) le 6 décembre 2019, les webcams pointées sur les cratères de l’Etna (Sicile) ont montré une intensification progressive de l’activité strombolienne dans le Nouveau Cratère Sud-Est (NCSE). Cette dernière avait commencé vers 16 heures, avec des explosions sporadiques et de faible intensité. Les matériaux émis retombent sur les flancs de cette bouche éruptive. Aucune variation significative du tremor éruptif n’a été enregistrée.

Source : INGV.

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Je n’ai pas de bonnes nouvelles pour ceux qui ont l’intention d’aller à Hawaï pour Noël avec l’espoir de voir des coulées de lave actives. Le Kilauea n’est toujours pas en éruption et l’USGS indique que le niveau d’alerte est maintenu à Normal.
Les instruments de mesure ne montrent aucun changement significatif d’activité. La sismicité consiste un certain nombre d’événements épisodiques correspondant à une reprise de l’inflation sommitale. Les émissions de SO2 sont faibles au sommet et en dessous des seuils de détection sur le Pu’uO’o et le long de la Lower East Rift Zone (LERZ). Le petit lacau fond de Halema’uma’u continue de s’agrandir et de s’approfondir lentement.

Le Mauna Loa n’est pas en éruption lui non plus. Le niveau d’alerte reste à Advisory (surveillance conseillée). Toutefois, cela ne signifie pas qu’une éruption est imminente ou que l’on se dirige vers un tel événement à plus long terme
Plusieurs séismes de faible magnitude (tous inférieurs à M 2,0) sont détectés sous la partie haute du Mauna Loa. Les mesures de déformation montrent une inflation continue au sommet. La température des fumerolles et les concentrations de gaz dans la zone de rift Sud-Ouest restent stables.
Source: USGS / HVO.

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Here is some news of volcanic activity around the world:

New eruptive activity has started at Nishinoshima (Japan) in the Ogasawara archipelago. Thermal anomalies can be seen on satellite imagery. The Japanese coastguard confirmed this new activity after an overflight on December 6th, 2019. The explosions are currently located at the main cone. A new vent at the northeastern base of the cone is producing spattering and lava flows.

The last eruptions on Nishinoshima were observed from April to June 2017 and July 2018.

Source: JMA, Japanese Coastguard.

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A small eruption began at Semisopochnoi (Aleutians / Alaska) on December 7th, 2019. It was detected on the local seismic and regional infrasound networks. As a consequence, the aviation colour code was raised to Orange and the volcano alert level to Watch. Intermittent explosions are observed. Seismicity was slightly elevated prior to the first detected explosion and continues at elevated levels. No significant ash emissions or other surface activity have been detected in satellite imagery.

Source: AVO.

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Starting at 6 pm (UTC) on December 6th, 2019, the webcams ditected toward the summit craters of Mt Etna (Sicily) showed a gradual intensification of Strombolian activity in the New Southeast Crater (NCSE). It began around 4 pm, with sporadic, low intensity explosions. The emitted materials fall on the flanks of this eruptive vent. No significant variation in the eruptive tremor has been recorded.
Source: INGV.

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I do not have good news for those who intend to go to Hawaii for Christmas with the hope to see active lava flows. Kilauea is not erupting and USGS indicates that the alert level remains at Normal.

Monitoring data show no significant changes in activity. Seismicity is relatively consistent with some episodic increased rates at the summit coincident with inflation. SO2 emission rates are low at the summit and below detection limits at Pu’uO’o and along the Lower East Rift Zone (LERZ). The water lake at the bottom of Halema‘uma‘u continues to slowly expand and deepen.

Mauna Loa is not erupting either. The alert level remains at “advisory.” This does not mean that an eruption is imminent or that progression to an eruption is certain.

Several small-magnitude earthquakes (all less than M2.0) are detected beneath the upper elevations of Mauna Loa. Deformation measurements show continued summit inflation. Fumarole temperature and gas concentrations on the Southwest Rift Zone remain stable.

Source : USGS / HVO.

Nishinoshima (Source: JMA)

Hawaii: Réouverture de la Route 132 // Reopening of Highway 132

La Route132 qui avait été recouverte par la lave dans le secteur de Pahoa durant l’éruption du Kilauea en 2018 a de nouveau été ouverte à la circulation le 27 novembre 2019.
Un tronçon de 2,5 km de la partie amont de la route et un tronçon de 2,4 km de sa partie aval avaient été recouverts par une épaisse couche de lave. La route a retrouvé son aspect initial avec deux voies de circulation goudronnées. Le travail supposait l’évacuation de 120 000 mètres cubes de matériaux volcaniques. Les ouvriers ont parfois été confrontés à une température de plus de 400°C dans la partie basse de la route.
Le coût initial des travaux avait été estimé à 12 millions de dollars, mais les autorités ont finalement déboursé environ 6,5 millions de dollars.
La remise en état de la route permettra aux personnes possédant des biens dans la région de revenir dans leurs maisons et dans leurs entreprises. Elle permettra aussi des trajets plus courts et facilitera les interventions des services d’urgence.
Source: Médias hawaïens.

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Highway 132 in Pahoa, which had been cut off to travel for more than a year by lava from the 2018 Kilauea eruption reopened on November 27th, 2019.

A 2.5-km stretch of the upper portion of the highway and a 2.4-km section of the lower portion of the road were covered in lava. The road has been restored to its pre-inundation function with two paved travel lanes. The restoration work included the excavation of 120,000 cubic metres of lava rock. Construction personnel encountered hot surface temperatures of more than 400°C in the lower portion of the road .

Initial construction costs were estimated at12 million dollars. However, the final costs were reduced to approximately 6.5 million dollars.

Restoring the road will allow residents with properties in the region to return to their homes and businesses, provide shorter commute, and facilitate emergency response in the area.

Source: Hawaiian news media.

 Crédit photo: USGS / HVO

 

Le lent refroidissement de la lave du Kilauea (Hawaii) // The slow cooling of the Kilauea lava (Hawaii)

Le HVO a publié un article très intéressant qui explique pourquoi et comment la lave émise lors de l’éruption du Kilauea en 2018 se refroidit très lentement. La réponse est facile : c’est parce que la lave bénéficie de son propre pouvoir isolant. .
Depuis la fin de l’éruption de 2018, des mesures précises ont été effectuées sur l’épaisseur des coulées, leur temps de refroidissement et la relation entre le cœur encore très chaud et visqueux des coulées et la croûte solide en surface.
Les travaux effectués par des scientifiques du HVO et publiés en 1994 ont révélé la vitesse de refroidissement des coulées pahoehoe à Kalapana. Les volcanologues ont alors découvert que la croûte qui surmonte une coulée de lave basaltique s’épaissit en fonction de la racine carrée du temps. En d’autres termes, la croûte se développe plus lentement avec le temps. En conséquence, les coulées de lave plus épaisses prendront plus de temps à se solidifier.
La lave émise par le  Kilauea a une température d’environ 1150°C. En 1917, Thomas Jaggar a publié les résultats des mesures de température du lac de lave actif dans le cratère de l’Halema’uma ’u. On y apprend que le basalte pouvait rester encore visqueux à des températures entre 750 et 850°C. Ces chiffres servent aujourd’hui de référence. Ainsi, pour les derniers calculs relatifs à la lave de 2018, la croûte a été considérée comme solide quand elle présentait une température inférieure à 850°C. Cette même croûte montrait encore de l’élasticité (état semi-solide ou malléable) entre 850 et 1070°C.
Des études antérieures effectuées par le HVO sur les lacs de lave actifs dans le cratère du Kilauea Iki fournissent des informations supplémentaires. En forant la croûte refroidie à l’intérieur du cratère, les scientifiques ont constaté que la solidification prenait des décennies. En particulier, le lac de lave qui occupait le Kilauea Iki en 1959 avec une épaisseur de 44 mètres a mis environ 35 ans à se solidifier complètement. La température en profondeur est encore supérieure à 540°C.
En utilisant des drones, le HVO a pu élaborer une carte de l’épaisseur des coulées de lave de l’éruption de 2018. Cette carte indique qu’au carrefour connu sous le nom de «Four Corners», la lave présente une épaisseur d’une quinzaine de mètres. En utilisant cette valeur et les équations relatives à l’éruption de Kalapana en 1994, on peut calculer comment se sont solidifiées les coulées de 2018.  Ainsi, au cours des 14 mois qui ont suivi la fin de l’éruption, la partie supérieure de la coulée de « Four Corners » s’est solidifiée sur 7,80 mètres, tout comme les 5,50 mètres de sa partie inférieure. En revanche, une épaisseur de 1,70 mètre au cœur de la coulée est restée encore visqueuse. On estime qu’il faudra encore environ 3 ans pour que la température de ce cœur de coulée descende à 850°C et que la lave se solidifie complètement. Cela correspond aux dernières observations faites par les services de l’équipement qui ont remarqué des roches encore très chaudes lorsque les bulldozers ont effectué une tranchée le long de la Highway 132. Les géologues du HVO ont confirmé ces observations en août, lorsque une température de 425° C a été mesurée sur le site. Des températures élevées persisteront à plusieurs dizaines de centimètres sous la surface et généreront probablement de la vapeur lorsqu’il pleuvra.
Bien que l’éruption de 2018 du Kilauea se soit achevée il y a 14 mois, il faudra des années avant que les coulées de lave se solidifient complètement avec une température inférieure à 850°C, et il faudra attendre plus d’un siècle avant que la zone de 250 mètres d’épaisseur, là où la lave est entrée dans l’océan,  se solidifie complètement.
Source: USGS, HVO.

Cet article m’intéresse particulièrement car j’ai moi-même effectué un travail d’observation sur le processus de refroidissement de la lave sur le Kilauea, pour le compte du HVO et du Parc National des volcans d’Hawaii. Vous trouverez un résumé de mes travaux sous l’entête de ce blog.

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HVO has released a very interesting article which explains why and how lava from the Kilauea 2018 eruption is cooling very slowly. The short and simple answer is that lava insulates itself very well.

Since the end of the 2018 eruption, accurate measurements have been made on the flow field of lava thickness, cooling times, and the relative proportions of the internal molten core to the exterior solid crust.

Previous work by HVO scientists published in 1994 measured the cooling rate of pahoehoe lava at Kalapana. They found that the upper crust of a basalt lava flow grows thicker as a function of the square root of time. In other words, the lava flow crust grows more slowly with time. Therefore, thicker lava flows will take longer to become completely solid.

Lava erupts from Kilauea at a temperature of 1150°C. In 1917, Thomas Jaggar published results from the then-active Halema‘uma‘u lava lake that indicated basalt can remain molten at temperatures as low as 750–850°C. These figures are now the reference. For the current calculations, the crust has been considered solid when it is below 850°C and this crust is viscoelastic (semi-solid or malleable) at 850–1070°C.

Additional insight comes from previous HVO studies of active lava lakes in Kilauea Iki craters. By drilling into the cooled upper crusts of lava lakes within these craters, scientists documented that solidification takes decades. More specifically, the 44-metre-thick 1959 Kilauea Iki lava lake took about 35 years to fully solidify. Today, its core is still hotter than 540°C.

Using drones, HVO was able to create a lava flow thickness map of the 2018 eruption. This map indicates that at the intersection known as “Four Corners” there is a thickness of approximately 15 metres of lava. Using this value and the equations from the 1994 study of the Kalapana lava flows, one can calculate how much of the 2018 flows have solidified. Over the 14 months since the end of the eruption last year, the upper 7.8 metres and lower 5.5 metres at “Four Corners” should already be solidified crust, and the middle 1.7 metres should still be malleable.

It will take about 3 more years for the remaining 1.7 metres of malleable lava over the “Four Corners” intersection to reach 850°C and be completely solid. This matches recent observations by road-construction crews, who noticed hot rocks being exposed at a road cut along Highway 132. HVO geologists confirmed this in August, when temperatures of 425°C were measured at the newly-cut road site. Hot temperatures will remain several tens of centimetres below the surface for now and will likely generate steam when it rains.

Although Kilauea’s 2018 eruption ended 14 months ago, it will be years before the lava flows emplaced on land are entirely solidified below 850°C, and over a century before the 250-metre-thick area offshore fully solidifies.

Source: USGS, HVO.

This article is of particular interest to me because I performed an observation work on the cooling process of lava on Kilauea, on behalf of HVO and the Hawaii Volcanoes National Park. You will find an abstract of my work beneath the heading of this blog.

Refroidie et durcie en surface, une coulée de lave conserve pendant longtemps une température élevée à l’intérieur (Photo: C. Grandpey)

Halema’uma’u (Hawaii): Résultats de l’analyse de l’eau // Results of water analysis

Comme prévu, le HVO a récemment échantillonné l’eau du lac qui est apparu au fond du cratère de l’Halema’uma’u, au sommet de Kilauea. Le niveau de cette eau a augmenté d’environ 90 centimètres par semaine depuis sa première apparition le 25 juillet 2019. Jusqu’à présent, le HVO ne pouvait qu’évaluer à distance la taille du lac, observer sa couleur et estimer sa température. En voyant la lac s’agrandir, le HVO a décidé d’élaborer une stratégie pour échantillonner son eau. En effet, la chimie du lac est une bonne indication de la provenance de l’eau, de son influence possible sur le dégazage et donc des risques potentiels au sommet du Kilauea.
Il a été décidé qu’un drone serait la meilleure solution pour l’échantillonnage. Le 26 octobre, un engin a prélevé avec succès 0,73 litre d’eau du lac. L’échantillon a ensuite été envoyé à des laboratoires sur le continent pour des analyses exhaustives.
Les résultats obtenus jusqu’à maintenant indiquent que l’eau est acide, avec un pH de 4,2 (le pH neutre est de 7). Il est intéressant de noter que la plupart des lacs de cratères ont un pH inférieur à 3,5 (plus acide) ou supérieur à 5 (moins acide), ce qui place le lac de l’Halema’uma’u dans la moyenne.
Une modélisation mathématique effectuée avant l’apparition du lac indiquait que l’eau de la nappe phréatique était susceptible de pénétrer dans le cratère de l’Halema’uma’u une fois que l’environnement se serait suffisamment refroidi, après la disparition du lac de lave qui avait séjourné dans le cratère entre 2008 et 2018. Il n’est donc pas surprenant de voir de l’eau appraître dans le cratère.
Cependant, il est important de noter que l’Halema’uma’u est l’endroit où les émissions sommitales de dioxyde de soufre (SO2) sont les plus importantes, et que le SO2 se dissout facilement dans l’eau.
Lorsque l’eau souterraine s’écoule en direction du cratère en cours de refroidissement, elle dissout le SO2 provenant du magma situé en dessous. Cela conduit à des concentrations élevées d’ions sulfate dans le lac (53 000 milligrammes par litre) et à un pH plus acide.
A côté de cela, cette eau acide réagit chimiquement avec le basalte du Kilauea, ce qui diminue son acidité et augmente donc son pH. On observe aussi des concentrations élevées de magnésium dans l’eau. Les rapports magnésium / sodium et sodium / potassium dans l’eau du lac sont semblables à ceux du basalte du Kilauea, confirmation des réactions chimiques entre l’eau et la roche.
Les concentrations de calcium ne sont pas très élevées dans l’échantillon d’eau prélevé. Cela s’explique par le fait que le calcium se combine avec des ions sulfate pour former des minéraux solides qui précipitent dans l’eau. Le fer est également susceptible de former divers minéraux, ce qui explique les teintes jaunâtres du lac.
Les réactions complexes entre les gaz et les roches environnantes expliquent pourquoi l’eau du lac dans l’Halema’uma’u est chimiquement différente de la nappe phréatique au fond d’un puits de recherche situé au sud de Halema’uma’u et aussi de l’eau de pluie. Les tests effectués sur l’oxygène et l’hydrogène qui forment les molécules d’eau révèlent que l’eau du lac était à l’origine une eau de pluie qui a percolé dans le sous-sol où sa chimie a évolué.
Le niveau du lac au fond de l’Halema’uma’u continue à s’élever. Le pH actuel reflète un équilibre entre les eaux souterraines qui y pénètrent et le niveau des émissions de SO2 en provenance du sous-sol. Si le niveau du lac se stabilise ou si la quantité de SO2 change, le pH est susceptible de se modifier. Sur le Pinatubo aux Philippines, après l’éruption de 1991, un lac de cratère s’est formé avec un pH presque neutre, mais l’eau est devenue plus acide quand le dégazage de SO2 s’est intensifié, avec l’apparition d’une activité volcanique ultérieure.
Les analyses chimiques confirment que le lac au fond du cratère de l’Halema’uma’u dissout le SO2 d’origine magmatique. Cela signifie que les niveaux d’émission de SO2 mesurés par le HVO (environ 30 tonnes par jour) sous-estiment le SO2 émis globalement par le Kilauea. Sans le lac, les émissions de SO2 au sommet du volcan seraient probablement plus élevées. Cette découverte est importante car un niveau d’émission de SO2 en hausse peut indiquer la présence de magma à faible profondeur.  .
Source: HVO.

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As expected, HVO recently sampled the Halema‘uma‘u water lake at the bottom of Kilauea’s summit crater. The water has risen about 90 centimetres per week since first spotted on July 25th, 2019. Initially, HVO was limited to remote observations of lake size, colour, and surface temperature. As the lake grew, HVO began formulating a plan to sample the water. Indeed, the lake’s chemistry could reveal where the water was coming from and what it might mean for degassing and potential hazards at Kilauea’s summit.

It was decided that a UAS was the best option for sampling. On October 26th, a drone successfully collected about 0.73 litres of water from the lake. The sample was then shipped to mainland USGS laboratories for sophisticated analyses.

Results thus far indicate an acidic lake, with a pH of 4.2 (neutral is pH 7). Interestingly, most volcanic crater lakes have a pH of less than 3.5 (more acidic) or higher than 5 (less acidic), which places the Halema’uma’u lake in the midddle range.

Mathematical modelling performed prior to the lake’s appearance predicted that groundwater could flow into Halema‘uma‘u once the area had cooled enough after the 2008-18 lava lake drained away. So, it was not entirely a surprise when water began to pond in the crater.

But, it’s important to note that Halema‘uma‘u is where most summit sulfur dioxide (SO2) degassing takes place, and that SO2 dissolves readily in water.

As water flows underground toward the now-cooling crater, it dissolves SO2 rising from magma below. This leads to high concentrations of sulfate ions in the lake (53,000 milligrams per liter) and a tendency towards a more acidic pH.

However, that acidic water reacts chemically with Kilauea’s basaltic rock, which makes the lake less acidic (raises the pH) and results in high concentrations of magnesium in the water. The ratios of magnesium to sodium and of sodium to potassium in the lake water are similar to those ratios in Kilauea’s basalt, which is further evidence of chemical reactions between the water and rocks.

Calcium concentrations are not very high in the water sample; calcium is instead combining with sulfate ions to form solid minerals that precipitate from the water. Iron is also likely forming various minerals, contributing to the lake’s yellowish colours.

Complex gas/rock reactions result in Kilauea’s lake water being chemically different from groundwater in a research well south of Halema‘uma‘u and from rainwater. Testing of oxygen and hydrogen that form the water molecules indicate that the lake water was originally rain that percolated into the subsurface where it became groundwater and the chemistry changed.

The Halema’uma’u lake is still rising. The current pH reflects the balance between incoming groundwater and the degree of SO2 degassing from below. If the lake level stabilizes, or the amount of SO2 changes, the pH may also change. At Mount Pinatubo (Philippines), after the 1991 eruption, a crater lake formed with a nearly-neutral pH but became more acidic with increased SO2 degassing and later volcanic activity.

Chemical analyses confirm that the Halema’uma’u crater lake dissolves magmatic SO2. This implies that HVO’s measured SO2 emission rates (about 30 tonnes per day) underestimate the total outgassed SO2 at Kilauea. Without the lake, SO2 emissions from the summit would likely be higher. This finding is important given that an increasing SO2 emission rate can indicate shallowing magma.

Source : HVO.

Le lac acide au fond du cratère de l’Halema’uma’u (Crédit photo: HVO)

Eruption du Kilauea en 2018 : Le dyke de la Lower East Rift Zone

Même si l’éruption dans la Lower East Rift Zone (LERZ) du Kilauea est terminée depuis environ un an, de la vapeur s’échappe du sol dans de nouveaux endroits ou réapparaît dans d’autres. De plus, la végétation continue de mourir en raison de la chaleur et de la vapeur qui persistent dans les zones fracturées. Certains habitants redoutent la poursuite ou la réapparition d’une nouvelle activité volcanique, car ils perçoivent en permanence la chaleur, la vapeur et les odeurs dans la zone de l’éruption.

Dans un article récent, le HVO a donné des explications sur la profondeur possible du dyke à l’origine de l’éruption de 2018 dans la LERZ. En géologie, un dyke est une structure tabulaire allongée parallèle à la zone de rift. Elle est alimentée par le magma en provenance des profondeurs dans la partie centrale de la zone de rift.
Entre le 5 et le 7 mai 2018, alors que les fractures 7 à 12 s’ouvraient dans les Leilani Estates, le revêtement de la Highway 130 s’est fissuré et a commencé à s’affaisser. La zone a immédiatement été envahie par des nuages très denses de vapeur et de SO2.
Lorsque le magma pénètre dans un dyke, il fait s’écarter les roches environnantes pour atteindre la surface. Cela fait s’affaisser le sol directement au-dessus du dyke et se soulever le sol situé de part et d’autre.
Tandis que le dyke continue de se déplacer vers la surface, l’affaissement au-dessus progresse et forme une dépression linéaire avec des parois bien définies. C’est ce que les géologues appellent un graben. En 2018, la Highway 130 a connu un affaissement, mais aucun graben ne s’est formé en travers de la route.
Dès que la Highway 130 s’est affaissée et que l’on a observé une augmentation des émissions de chaleur et de gaz, les équipes du HVO sur le terrain ont dénombré 10 fractures majeures en train de s’ouvrir sur la route. L’extension maximale mesurée sur ces 10 fractures a été de 21,5 centimètres sur deux jours. Les géologues n’ont plus été en mesure de continuer à mesurer la largeur des fractures car des plaques d’acier ont été disposées sur les fractures pour maintenir la route ouverte et permettre aux véhicules de circuler.
L’affaissement de la route et l’apparition de fractures, ainsi que l’augmentation des émissions de chaleur et de gaz, signifiaient que le magma remontait vers la surface sous la Highway 130. Parallèlement, de nouvelles fractures se sont ouvertes à proximité de la route.
Même si les fractures étaient dissimulées par les plaques d’acier, les géologues du HVO ont eu recours à d’autres moyens pour déterminer ce qui se passait sous la route. L’affaissement du sol au niveau de la Highway 130 et dans les terrains environnants a fourni aux scientifiques des informations précieuses sur la localisation du magma.
Les volcanologues procèdent depuis des décennies à des calculs théoriques sur la déformation du sol autour d’un dyke. Les modélisations déjà effectuées montrent que la distance horizontale entre deux sections de sol surélevées au-dessus d’un dyke est directement liée à la profondeur du dyke sous la surface du sol.
Sur la Highway 130, le sol s’est légèrement surélevé dans la zone des fractures 3 et 8, distantes d’environ 100 mètres. Entre ces deux fractures, le sol s’est affaissé. La fracture 5 se trouvait au milieu de l’affaissement, à environ 50 mètres de la fracture 8 au nord et de la fracture 3 au sud.
En utilisant le modèle susmentionné, on peut déterminer à quelle distance le magma s’est approché de la surface là où la Highway 130 s’est fracturée et affaissée en 2018. Sur la base d’une distance de 100 mètres entre les parties surélevées de part et d’autre de la zone d’affaissement, le bord supérieur du dyke devait se situer entre 50 et 100 mètres environ sous la route.
Heureusement, la partie du dyke située sous la Highway 130 n’a pas eu assez d’énergie pour atteindre la surface. Maintenant que la partie supérieure du dyke est probablement solidifiée, le magma de 2018 situé juste sous la surface de la route et des terrains environnants restera en place sous forme de roche dans le sol.

Source : USGS / HVO.

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Even though Kilauea Volcano’s Lower East Rift Zone (LERZ) eruption has been over for about a year, steam continues to appear in new places or reappear in old places, and vegetation continues to die because of lingering heat and steam in areas of the 2018 fissures. Some residents are concerned about continuing, or potentially new, volcanic activity because they are feeling, seeing and smelling the heat, steam and odours that remain in the area.

In a recent article, USGS HVO examined how deep the intrusive body of magma – or dike – that fed the 2018 LERZ eruption might be. Geologists define a dike as an elongated, tabular body that runs parallel to the rift zone. It is fed by magma from deeper within the rift zone core.

Between May 5th and 7th, 2018, when fissures 7 through 12 were opening in the Leilani Estates, the pavement on Highway 130 cracked and began to sag. As it did, the area was immediately engulfed in steam and SO2 gas, so much so that you could not see across the road.

As magma rises in a dike, it pushes the surrounding rock apart to reach the surface. This causes the ground directly above the dike to sink and ground on either side of the dike to lift.

As a dike continues moving toward the surface, the sagging above it can progress to form a linear depression with well-defined walls, a feature that geologists call a graben. In 2018, Highway 130 experienced sagging, but a graben did not form across the road.

As soon as Highway 130 sagged and increased heat and gas were observed, HVO field crews numbered 10 major cracks opening across the road. The total extension measured across these 10 cracks was 21.5 centimetres over two days. Geologists were later unable to continue measuring crack widths when steel plates were placed on top of them to keep the road open and allow the safe flow of traffic.

Sagging and cracks in the road, as well as increased heat and gas output, meant that magma was rising closer to the surface under Highway 130. At the same time, new fissures were opening closer to the highway.

Although steel plates concealed the growing cracks, HVO geologists had other ways to determine what was happening below the road. Sagging ground on Highway 130 and in neighbouring properties provided valuable information about where the magma was located.

Theoretical calculations of ground deformation around a dike have been known to volcanologists for decades. Previous modelling shows that the horizontal distance between two uplifted sections of ground above a dike is directly related to dike depth below the surface.

On Highway 130, the ground rose slightly in the area of cracks 3 and 8, which were about 100 metres apart. Between those two cracks, the ground sagged. Crack 5 was in the middle of the sag, about 50 metres from crack 8 to the north and crack 3 to the south.

Using the aforementioned model, one can determine how close magma came to reaching the surface where Highway 130 cracked and sagged in 2018. Based on a 100-metre distance between uplifts on either side of the down-dropped area, the upper edge of the dike must be only about 50 to 100 metres below the highway.

Thankfully, the portion of the 2018 dike below Highway 130 did not have enough energy to reach the surface. Now that the uppermost dike is probably solidified, the 2018 magma just below the surface of the highway and neighbouring properties will remain frozen in the ground as solid rock.

Source: USGS / HVO.

Le 10 mai 2018, la Highway 130 s’est fracturée, avec des émissions de vapeur, suite à l’intrusion du dyke dans la LERZ. Les deux tréteaux orange et blanc se trouvent sur des zones légèrement surélevées de la route, distantes d’environ 100 mètres. À mi-chemin entre les zones surélevées, la route est en train de s’affaisser à cause de l’intrusion magmatique en dessous. (Crédit photo: USGS)

Dykes déchaussés par l’érosion sur les berges de Crater Lake (Etats Unis) [Photo: C. Grandpey]

Volcans du monde // Volcanoes of the world

Un épisode éruptif a été observé sur le Satsuma-Iojima (également connu sous le nom de Tokara-Iojima) sur l’île de Kyushu (Japon). Le volcan a envoyé un panache de cendre à plus de 900 mètres de hauteur.
Aucun blessé n’a été signalé. C’est la première éruption sur l’île depuis juin 2013.
L’Agence météorologique japonaise (JMA) a relevé le niveau d’alerte de 1 à 2 sur une échelle de 5.
Source: JMA.

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GeoNet indique que l’activité s’est intensifiée à White Island (Nouvelle Zélande) au cours des dernières semaines. Les volcanologues locaux ne sont pas en mesure de donner des explications de ce phénomène. Le niveau d’alerte volcanique reste à 1. Parallèlement aux changements de comportement du volcan, les émissions de SO2 et le niveau du tremor volcanique ont évolué. Les deux paramètres montrent une tendance à la hausse et sont au plus haut niveau depuis 2016.
Le niveau du lac de cratère est également en hausse depuis début août 2019, ce qui a un impact sur l’activité de surface autour des bouches actives situées dans la partie ouest du plancher du cratère. Comme je l’ai écrit précédemment, une activité semblable à celle d’un geyser a été observée dans cette zone. D’autres mesures récentes effectuées sur l’île, telles que la chimie des fumerolles et de l’eau, la déformation du sol et la sismicité, ne montrent aucun changement significatif.
Source: GeoNet.

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En raison de la croissance constante du dôme de lave, des explosions se produisent de temps en temps sur le Sheveluch (Kamchatka). L’une d’elles s’est produite le 3 novembre 2019. Le nuage de cendre a atteint 10 kilomètres d’altitude.
La couleur de l’alerte aérienne est passée au Rouge, avant d’être ramenée à l’Orange un peu plus tard.
Source: KVERT.

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L’éruption se poursuit sur le Shishaldin (Aléoutiennes / Alaska). Le 28 octobre 2019, les deux coulées de lave précédemment observées sur le flanc nord-ouest avaient cessé d’avancer. Le même jour, les images satellites ont montré des traces de cendre sur le flanc nord et un lahar s’étirait sur au moins 4 km au nord-ouest du sommet. Au cours des jours suivants, de nouvelles petites explosions ont laissé supposer un changement de comportement éruptif. De nouvelles coulées de lave et des lahars restaient possibles le 1er novembre. Des températures de surface élevées sont actuellement visibles sur plusieurs images satellites. Une incandescence a été observée sur des images nocturnes de la webcam. Un pilote a par ailleurs signalé une coulée de lave le matin du 2 novembre.
Source: AVO.

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Kilauea (Hawaii) : En raison de la difficulté d’accès au site, les scientifiques du HVO ont eu recours à un système aérien sans pilote (UAS) – autrement dit un drone – pour prélever un échantillon d’eau dans le petit lac au fond du cratère de l’Halema’uma’u. Les scientifiques ont ensuite effectué les premières analyses de l’eau sur la lèvre de la caldeira quelques minutes après avoir recueilli l’échantillon. Les tests ont révélé que l’eau avait un pH de 4,2. Cette valeur est acide, mais pas aussi basse que celle de certains autres lacs volcaniques dans le monde, où le pH peut être proche ou inférieur à zéro, comme le Kawah Ijen en Indonésie. La conductivité de l’eau, liée à la quantité de solides dissous, était supérieure à la limite maximale du capteur utilisé pour le test. De plus, les chercheurs n’ont pas pu obtenir de mesure directe de la température du lac. Toutefois, des mesures récentes effectuées ç l’aide d’une caméra thermique depuis le bord du cratère ont indiqué une température maximale de l’eau de 65-75°C. L’USGS effectuera des analyses plus approfondies de l’eau à l’observatoire volcanologique de Californie.
En cliquant sur ce lien, vous verrez des vidéos du vol du drone au-dessus du lac à l’intérieur du cratère:
https://volcanoes.usgs.gov/volcanoes/kilauea/multimedia_chronology.html

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L’activité reste soutenue sur le Stromboli (Sicile). Des explosions sont observées au niveau de tous les cratères sommitaux. Elles s’accompagnent d’un dégazage continu et de fréquentes émissions de cendre. Le reste du temps, l’activité de dégazage est faible et se concentre principalement dans le cratère sud-ouest. Le tremor est stable avec des valeurs moyennes. Le nombre d’événements VLP (très longue période) est élevé, avec une moyenne de 19 explosions par heure. Les émissions de SO2 présentent des valeurs faibles (40 tonnes / jour). On enregistre peu de chutes de blocs sur la Sciara del Fuoco.
Source: Laboratorio Geofisica Sperimentale.

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An eruptive episode was observed on Satsuma-Iojima (also known as Tokara-Iojima) on the island of Kyushu (Japan). The volcano sent an ash plume more than 900 metres into the sky.

No injuries have been reported. It was the first eruption on the island since June 2013.

The Japan Meteorological Agency (JMA) raised the alert level from 1 to 2, on a scale of 5.

Source : JMA.

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GeoNet indicates that activity has increased at White Island (New Zealand) during the past weeks. Local volcanologists are not sure what this means. However, the volcanic alerte level remains at 1. Along the changes in the volcano’s behaviour, there has been an evolution in the SO2 emissions and the level of volcanic tremor. Both show an increasing trend and are at the highest level since 2016.

The level of the crater lake has been rising since early-August 2019, with an impact on the surface activity around the active vents on the west side of the crater floor. As I put it before, geyser-like activity has been observed in this area. Other recent measurements made on the island, such as fumarole and water chemistry, ground deformation and seismicity show no significant changes.

Source : GeoNet.

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 Because of the constant growth of the lava dome, explosions occur from time to time at Sheveluch (Kamchatka). Onr of them occurred on November 3rd, 2019. The ash cloud reached 10 kilometres above sea level.

The aviation colour code was raised to Red and later lowered back to Orange.

Source: KVERT.

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The eruption continues at Shishaldin (Aleutians / Alaska). On October 28th, 2019, the two lava flows observed previously down the northwest flank had stalled. On that same day, satellite images showed trace ash deposits on the north flank and a lahar extending at least 4 km northwest from the summit. However, during the follqwing days, new small explosions suggested a change in eruptive behaviour, and additional lava flows and lahars remained possible on November 1st. Elevated surface temperatures are now visible in several satellite images. Incandescence was observed in overnight webcam images, and a local pilot reported observing a lava flow on the morning of November 2nd.

Source: AVO.

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Kilauea (Hawaii) : Because of the difficult access to the site, HVO scientists resorted to an unmanned aircraft system (UAS) to collect a water sample from Halema‘uma‘u. The scientists then performed some preliminary tests of the water at the caldera rim minutes after the sample was collected. They revealed the water had a pH of 4.2. This value is acidic, though not as low as at some other volcanic lakes around the world, which can have pH values near or lower than zero, like Kawah Ijen in Indonesia. The conductivity of the water, related to the amount of dissolved solids, was above the upper limit of the sensor used for the test. Besides, the researchers were nt able to obtain a direct measurement of the lake’s temperature, but recent measurements by a thermal camera on the rim of the crater indicate a maximum water temperature of 65-75°C. More in-depth analyses of the water will be conducted by USGS at the California Volcano Observatory.

By clicking on this link, you will see videos of the flight of the UAS above the crater lake:

https://volcanoes.usgs.gov/volcanoes/kilauea/multimedia_chronology.html

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Volcanic activity is still high at Stromboli (Sicily). Explosions are observed at all the summit craters, accompanied by continuous degassing activity and frequent ash emissions. The degassing activity is low and mainly located at the SW crater. The tremor is stable at medium values. The number of VLP events is high, with an average of 19 events per hour. The SO2 flux shows low values (40 tons/day). The rockfall activity is low on the Sciara del Fuoco..

Source: Laboratorio Geofisica Sperimentale.

Vue du lac acide au fond de l’Halema’uma’u (Crédit photo: USGS / HVO)

L’éruption de 1969 du Mauna Ulu à Hawaii // The Mauna Ulu 1969 eruption in Hawaii

Le mois de mai 2019 est une date importante dans l’histoire du Kilauea, sur la Grande Ile d’Hawaii. D’une part, c’était le premier anniversaire de l’éruption de 2018. D’autre part, mai 2019 marquait le 50ème anniversaire d’un autre événement majeur sur l’East Rift Zone: le début de l’éruption du Mauna Ulu qui a duré de 1969 à 1974.
Il y a cinquante ans, le 24 mai 1969, le début de l’éruption du Mauna Ulu a commencé avec l’ouverture d’une fracture à l’endroit où se croisent le rift est du Kilauea et la zone de la faille de Koa’e. Cette nouvelle fracture s’est comportée comme les fissures 17, 20 et 22 de l’éruption de 2018, avec des fontaines de lave de 30 mètres de hauteur issues d’une fracture linéaire. Ce type d’éruption est classique à Hawaii et apparaît sous l’appellation « fontaine hawaïenne » dans les manuels de volcanologie du monde entier.
S’agissant du Mauna Ulu, le système de fissures s’étire sur 4,5 km d’est en ouest et traverse les cratères Alo’i et Alae dans le Parc National des Volcans d’Hawaï. Les fontaines de lave se limitaient à deux zones principales: l’une entre les deux cratères et l’autre à l’ouest du cratère Alo’i.
Le premier jour de l’éruption du Mauna Ulu, la zone de fontaines de lave la plus à l’ouest est restée active pendant 18 heures. La zone à l’est est restée active pendant 36 heures, mais on sait peu de choses sur cette activité, car la Chain of the Craters Road a été coupée par les fontaines de l’ouest, de sorte que les fontaines de l’est n’étaient visibles que de loin.
L’éruption du Mauna Ulu a duré cinq ans et a été précédée par une série d’éruptions fissurales dans l’East Rift Zone en 1960, 1961, 1962, 1963 (2), 1965 (2), 1965 (2) et Février 1969. Chacune d’elle a duré entre 1 et 15 jours. À l’époque, on ne pouvait pas savoir que l’activité éruptive commencée le 24 mai 1969 était le début de quelque chose de plus important. En fait, avec une durée de seulement 36 heures, elle semblait plutôt insignifiante à côté des autres éruptions à Hawaii..
La fracture de l’épisode 1 de l’éruption a généré une activité de spattering qui a édifié des remparts linéaires de plusieurs mètres de hauteur du côté nord de la fracture. En fait, cette brève activité fissurale a constitué le premier des 12 épisodes de fontaines de lave du début de l’éruption du Mauna Ulu qui s’est poursuivie jusqu’au 31 décembre 1969.
À partir de l’épisode 2, l’activité est restée confinée dans la zone de fontaines de lave située à l’est. La bouche éruptive donnait souvent naissance à deux fontaines qui jaillissaient côte à côte, parfois de la même hauteur, de plusieurs dizaines à plusieurs centaines de mètres de haut.
Les fontaines de lave ont fini par édifier un cône de tephra de 50 mètres de hauteur. Ce cône a été baptisé Mauna Ulu (montagne grandissante). Il a ensuite été recouvert de 70 mètres de lave et constitue encore aujourd’hui un repère important bien visible depuis la Chain of the Craters Road.
En janvier 1970, l’éruption du Mauna Ulu est devenue effusive, avec des coulées de lave qui se sont dirigées vers le sud à travers le parc national et ont finalement atteint l’océan. Un lac de lave s’est formé dans le cône de tephra. Il a permis aux chercheurs du HVO de comprendre les phénomènes de « gas pistoning ». La lave a également comblé les pit craters Alo’i et Alae.
Après une pause de trois mois et demi (d’octobre 1971 à février 1972), l’activité éruptive a repris pendant deux ans, jusqu’en juillet 1974, date à laquelle l’éruption a finalement pris fin.
Cette éruption a permis des avancées scientifiques inestimables en volcanologie, notamment une meilleure compréhension de la manière dont se forment les coulées pahoehoe et a’a. Le Mauna Ulu a permis les premières observations sous-marines détaillées de la formation des laves en coussins. L’évolution de vastes champs de lave, la formation de tunnels de lave et l’origine des moulages d’arbres (« tree molds ») ont également été documentées.
L’éruption du Mauna Ulu a été l’éruption du Kilauea la plus importante, la plus volumineuse en matière de débit de lave, et la mieux documentée au 20ème siècle, jusqu’en 1983, année où a commencé la très longue éruption du Pu’O’o.
Source: USGS.

En cliquant sur ce lien, vous verrez une impressionnante galerie d’images de l’éruption du Mauna Ulu en 1969:

https://www.maxisciences.com/eruption-volcanique/mauna-ulu-des-geologues-devoilent-les-images-d-archives-spectaculaires-d-une-fascinante-eruption-volcanique_art40576.html

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May 2019 was a notable date in Kilauea Volcano’s history. On the one hand, it was the one-year anniversary of the 2018 eruption. On the other hand, it marked the 50th anniversary of another important event on the East Rift Zone: the start of the 1969-1974 Mauna Ulu eruption.

Fifty years ago, on May 24th, 1969, the opening fissure of the Mauna Ulu eruption broke ground where Kīlauea’s east rift and the Koa‘e fault zone intersect. This fissure behaved similarly to fissures 17, 20, and 22 of the 2018 eruption with 30-metre- tall lava fountains emerging from a linear crack. This style of eruption is classic to Hawaii and is thus called « hawaiian fountaining » in volcanology textbooks around the world.

At Mauna Ulu, the fissure system stretched 4.5 km from east to west and cut straight through ‘Ālo‘i and ‘Alae pit craters within Hawai‘i Volcanoes National Park. The fountains were confined to two main areas: one between the two pit craters and the other west of ‘Ālo‘i crater.

On the first day of the Mauna Ulu eruption, the western fountaining zone erupted for 18 hours. The eastern zone erupted for 36 hours, but not much is known about that activity because the Chain of Craters road was cut by the western fountains, making the eastern fountains visible only in the far distance.

The five-year-long Mauna Ulu eruption was preceded by a series of East Rift Zone fissure eruptions that occurred in 1960, 1961, 1962, 1963 (2), 1965 (2), 1968 (2), and February 1969, each lasting between 1 and 15 days. At the time, there was no way to know that the eruptive activity that began on May 24th, 1969, was the start of something bigger. In fact, at only 36 hours long, it seemed rather insignificant.

The episode 1 fissure produced spatter in linear ramparts several metres high on the north side of the fissures. Ultimately, this brief fissure was the first of 12 lava fountaining episodes during the early Mauna Ulu eruption that continued through December 31st, 1969.

Beginning with episode 2, activity was localized to only the eastern fountaining zone. The vent would often have dual fountains, which erupted side-by-side, occasionally with both the same height, ranging from several tens to several hundred metres high.

The lava fountains eventually built a tephra cone 50 metres tall. This cone was named Mauna Ulu (growing mountain). It was later covered in 70 metres of lava and is a prominent landmark still visible from the Chain of Craters Road.

In January 1970, the Mauna Ulu eruption became effusive, producing lava flows that travelled south through the national park, and ultimately reached the ocean. A lava lake formed within the tephra cone, allowing HVO researchers to document and understand gas pistoning phenomena. Lava also filled in ‘Ālo‘i and ‘Alae pit craters.

After a 3.5 month pause (October 1971 to February 1972), eruptive activity resumed for two more years, until July 1974, when the eruption finally ended.

This eruption produced invaluable scientific advancements in volcano science, including an improved scientific understanding of how pāhoehoe and ‘a‘ā form. Mauna Ulu provided the first detailed observations of pillow lava forming underwater. The development of large lava flow fields, the formation of lava tubes, and the origin of tree molds were also documented.

The Mauna Ulu eruption was the largest, most voluminous, and best documented eruption recorded at Kilauea in the 20th century, until 1983 when the next long-lived eruption began at Pu’O’o.

Source: USGS.

By clicking on this link, you will see an impressive gallery of photos of the 1969 Mauna Ulu eruption:

https://www.maxisciences.com/eruption-volcanique/mauna-ulu-des-geologues-devoilent-les-images-d-archives-spectaculaires-d-une-fascinante-eruption-volcanique_art40576.html

Vue du Mauna Ulu (Crédit photo: C. Grandpey)

Fontaine de lave pendant l’éruption du Mauna Ulu en 1969 (Crédit: Don Swanson, USGS, que je salue ici).