Kilauea (Hawaii) : Causes du tarissement de l’entrée de lave dans l’océan // Why lava is no longer entering the ocean

Comme je l’ai écrit dans ma note précédente sur le Kilauea, la lave émise par l’éruption du Pu’uO’o sur l’East Rift Zone n’entre plus dans l’océan depuis plusieurs semaines sur le site de Kamokuna. La dernière entrée de lave a été observée le 17 novembre 2017. Aujourd’hui, on n’observe que de petites coulées éphémères sur le champ de lave formé par la coulée principale 61g entre la source et la plaine côtière.
Pendant près de 16 mois à partir du 26 juillet 2016, la lave s’est écoulée dans un réseau de tunnels jusqu’à l’océan sur le site de Kamokuna. Elle a édifié un nouveau delta, ou bien s’est déversée directement dans l’océan sous la forme d’une cascade spectaculaire issue d’une ouverture de 1 à 2 mètres de diamètre dans la falaise littorale.
Le delta de lave est probablement devenu inactif en raison de trois facteurs simultanés:
– Tout d’abord, de nombreuses coulées éphémères sur le champ de lave entre le Pu’uO’o et l’océan ont fait chuter la quantité de lave atteignant la côte. De nombreuses arrivées de lave dans la partie supérieure du tunnel existant au cours de l’été dernier ont donné naissance à un nouveau tunnel dans la partie Est de la coulée 61g, ce qui a contribué à dévier la lave de son parcours initial et l’a éloignée du delta sur le littoral.
– Ensuite, à partir de la mi-novembre, les inclinomètres au sommet du Kilauea ont enregistré deux épisodes significatifs de déflation suivis d’une alternance de phases de déflation et d’inflation. Ces phénomènes se sont accompagnés d’une diminution, voire d’une interruption, de l’apport de magma au niveau du Pu’uO’o. Il y a donc eu une réduction de la quantité de lave pénétrant dans le réseau de tunnels, ce qui a diminué encore davantage le volume atteignant la plaine côtière.
– Enfin, à la mi-novembre, un ou plusieurs blocages se sont produits le long du tunnel de lave le plus à l’ouest sur la plaine côtière, ce qui a empêché la lave d’atteindre le littoral. Plusieurs sorties de lave à moins de 100 mètres de la falaise ont alimenté le delta au cours des derniers mois, mais après le 14 novembre, le débit de lave est devenu trop faible pour atteindre l’océan. Aucune activité de surface n’a été observée dans cette zone depuis le 22 novembre.
Source: USGS / HVO

———————————————–

As I put it on my previous note on Kilauea Volcano, lava erupting from Pu’uO’o on the East Rift Zone has not entered the ocean or reached the Kamokuna lava delta during the past month. The last lava entry was observed on November 17th 2017. Instead, small lava flows are scattered across the 61g flow field, breaking out from the lava-tube network between the source and the coastal plain.

For nearly 16 months beginning on July 26th, 2016, lava travelled through a lava-tube network into the ocean at Kamokuna. Lava alternately built new land into the ocean or poured directly into the ocean as a great lava fall coming out of an opening 1 to 2 metres in diameter in the sea-cliff.

The lava delta probably became inactive because of the combination of three factors:

– First, many scattered breakouts from the lava-tube network between Pu’uO’o and the delta effectively decreased the amount of lava reaching the coast. A series of breakouts from the upper section of tube this past summer developed into a second tube on the east side of the 61g flow, diverting an increasing volume of lava from the primary tube and ultimately, the delta.

– Second, starting in mid-November, tiltmeters at the summit of Kilauea recorded two sharp deflationary trends followed by alternating deflation-inflation episodes. These tilt patterns have corresponded well to a decrease in the supply of magma or an interruption in supply of magma to the Pu’uO’o vent. Less lava erupting from the vent results in less lava entering the tube network, further diminishing the volume reaching the coastal plain in either branch of the tube network.

– Finally, by mid-November one or more restrictions along the west lava tube on the coastal plain blocked the entire underground lava stream from reaching the delta. Several breakouts from the tube within 100 metres of the sea cliff had flowed onto the delta or into the ocean in recent months but after November 14th, these flows were too small to make it that far. No active flows in this area have occurred since November 22nd.

Source: USGS / HVO

Image thermique de la coulée 61g le 12 décembre2017. Les couleurs bleue et verte indiquent les températures les plus basses, tandis que les couleurs orange et rouge révèlent les zones les plus chaudes. Le réseau de tunnels est indiqué par des lignes blanches. (Source: HVO)

Publicités

Quelques nouvelles d’Hawaii // Some news of Hawaii

Voici quelques nouvelles à l’attention des chanceux qui vont passer les vacances de Noël à Hawaï. Il semble que le temps s’améliore depuis quelques jours après la météo désastreuse et les nombreuses inondations qui ont eu lieu sur la Grande Ile et à Maui, avec d’abondantes chutes de neige sur le Mauna Loa et le Mauna Kea.
En ce qui concerne l’activité volcanique, l’éruption du Kilauea continue au sommet et au niveau du Pu’uO’o sur l’East Rift Zone. La coulée de l’épisode 61g donne naissance à des sorties de lave plus ou moins éphémères sur le pali et sur la plaine côtière, principalement à la base du pali. Cela suppose des marches d’approche longues et difficiles pour atteindre la lave. Il est conseillé aux touristes de porter des chaussures robustes et d’emporter beaucoup d’eau. Je recommanderais aussi des gants en cuir en cas de chute sur la lave coupante. Ces coulées de lave actives ne présentent aucune menace pour les zones habitées.
L’entrée de lave dans l’océan sur le site de Kamokuna est actuellement inactive. Il est donc inutile de louer un bateau pour s’approcher car aucun panache de vapeur n’est observé depuis la fin novembre.

Au sommet du Kilauea, la surface du lac de lave dans le cratère de l’Halema’uma’u se trouve à une trentaine de mètres sous la lèvre de l’Overlook Crater. Le meilleur point d’observation est la terrasse du Musée Jaggar. En effet, tous les sentiers à l’intérieur de la caldeira ont été fermés au public.
Aucun changement significatif n’a été récemment observé dans le cratère du Pu’uO’o dont l’accès est également interdit au public. Une incandescence persiste au niveau des sources de chaleur dans le cratère et à partir d’un petit lac de lave dans la partie ouest. Il est à noter que les pilotes d’hélicoptères qui travaillent pour les agences de voyages signalent régulièrement aux rangers la présence de visiteurs dans la zone interdite au public.
Source: HVO.

—————————————–

Here is some news for the attention of the lucky tourists who will spend the Christmas holidays in Hawaii. It looks as if the weather is getting better than in the past days when numerous floods occurred on both the Big Island and Maui, with much snow on Mauna Loa and Mauna Kea.

As far as volcanic activity is concerned, Kilauea Volcano continues to erupt at its summit and from Pu’uO’o on the East Rift Zone. The episode 61g lava flow is still producing scattered surface flow activity on the pali and on the coastal flat, mostly at the base of the pali. This means long and difficult walks to reach the lava. Tourists are advised to wear sturdy shoes and carry a lot of water along with them. I would also recommend leather gloves.

No lava is currently entering the ocean at Kamokuna. Active lava flows pose no threat to nearby communities at this time.

At the summit, the surface of the lava lake within Halema’uma’u Crater is about 30 metres beneath the rim of the Overlook Crater. The best place to observe it is the terrace of the Jaggar Museum. All trails within the caldeira have benn closed to the public.
No significant changes have recently been observed at Pu’uO’o whose access is also prohibited to the public. Glow has been persistent at long-term sources within the crater and from a small lava pond on the west side of the vent. It should be noted that helicopter pilots working for travel agencies regularly report to the rangers the presence of visitors in the area that is off limits to the public.

Source: HVO.

Coulées éphémères sur la plaine côtière (Photo: C. Grandpey)

Quelques nouvelles du Kilauea (Hawaii) // Some news of Kilauea Volcano (Hawaii)

Beaucoup de touristes se rendent à Hawaï pendant les vacances de Noël afin de profiter de la douceur du climat qui règne sur l’archipel. Beaucoup restent sur la Grande Ile et vont visiter le Parc National des Volcans.
L’éruption qui a commencé sur le Pu’uO’o en 1983 se poursuit au sommet du Kilauea et le long de l’East Rift Zone.
La surface du lac de lave dans le cratère de l’Halema’uma’u se situe actuellement à une cinquantaine de mètres sous la lèvre de Overlook Crater et réagit à un épisode de déflation sur le Kilauea. La terrasse du musée Jaggar est l’un des rares points depuis lequel l’Overlook Crater peut être admiré car tous les sentiers à l’intérieur de l’Halema’uma’u sont fermés au public. Des webcams permettent d’observer le lac de lave à cette adresse : http://hvo.wr.usgs.gov/cams/region_kism.php.

Aucun changement significatif n’est survenu dans le cratère du Pu’uO’o au cours des derniers jours. On observe toujours de l’incandescence émise par plusieurs points à l’intérieur de la bouche et au niveau d’un petit lac de lave dans la partie ouest du cratère. La zone est interdite au public.
La coulée de lave 61g est toujours active. Des coulées éphémères sont observées sur la partie supérieure du champ de lave, sur le pali et dans certaines zones de la plaine côtière. Cette lave ne représente aucun danger pour les zones habitées. Aucun panache de vapeur ne s’échappe en ce moment du site de Kamokuna car aucune coulée de lave n’entre dans l’océan. Les visiteurs peuvent essayer d’atteindre les coulées éphémères sur la plaine côtière. Cependant, ils doivent savoir que la marche peut être longue sur un terrain difficile. Il leur est conseillé de porter des chaussures robustes et d’emporter beaucoup d’eau.
Source: HVO.

———————————————

Many tourists usually go to Hawaii during the Christmas holidays in order to enjoy the warm weather that prevails on the archipelago. Many of them stay on the Big Island and go to visit the Hawaii Volcanoes National Park.

The eruption that started at Pu’uO’o in 1983 continues at the summit and along the East Rift Zone.

The surface of the lava lake within Halema’uma’u Crater currently lies about 50 metres below the rim of the Overlook Vent, in accordance with a deflation episode on Kilauea Volcano. The terrace of the Jaggar Museum is one of the few points from which the Overlook Crater can be seen as all trails within halema’uma’u Crater are closed to the public. Webcam views of the lava lake can be found at http://hvo.wr.usgs.gov/cams/region_kism.php.

No significant changes occurred at Pu’uO’o during the past days. Glow can be seen at long-term sources within the crater and from a small lava pond on its west side. The area is off limits to the public.
The episode 61g lava flow is still active. Breakouts are observed on the upper portion of the flow field, on the pali and in scattered areas along the coastal plain. These lava flows pose no threat to nearby communities. There is currently no steam plume at the Kamokuna ocean entry area as no lava is currently flowing into the ocean. Visitors can try and go close to the breakouts on the coastal plain. However, they need to know that the walk may be long on difficult terrain. They are advised to wear sturdy shoes and carry plenty of water along with them.

Source: HVO.

La découverte d’une coulée de lave sur la plaine côtière est toujours un moment magique car on assiste en direct à la naissance de la Terre (Photo : C. Grandpey)

Le magma du Kilauea (Hawaii) // Kilauea’s magma (Hawaii)

A Hawaii où on a affaire à un point chaud de l’écorce terrestre, le magma en provenance du manteau atteint les « racines » du Kilauea à une température d’environ 1500°C. A partir de là, le magma se fraye un chemin vers une première chambre magmatique qui se trouve à environ 3,5 km sous le sommet du volcan. Ce trajet prend environ 8 ans, si l’on en croit une étude publiée récemment sur la chimie du magma du Kilauea.
Au moment où le magma atteint la chambre sommitale du Kilauea, il s’est considérablement refroidi. Les échantillons prélevés dans le lac de lave de l’Halema’uma’u, superbe fenêtre dans la chambre magmatique sommitale, indiquent que la température dans cette chambre est de l’ordre de 1200°C.
Si la lave atteint 1200°C au sommet du Kilauea, cela signifie que l’éruption a vraisemblablement pris sa source directement dans la chambre sommitale ou dans des zones encore plus profondes à l’intérieur du volcan.
Des températures d’émission plus basses peuvent résulter d’une phase d’étape dans l’ascension du magma, de son refroidissement et de sa transformation au fur et à mesure qu’il sort de la chambre sommitale et qu’il emprunte le système d’alimentation peu profond du volcan. [NDLR: Cela me rappelle les « magmas TGV  » en provenance directe du manteau et les « magmas omnibus » qui s’arrêtent en cours de route, chers au regretté Alain de Goër].
Par exemple, avant d’arriver dans le cratère du Pu’uO’o, le magma a effectué un parcours sous terre depuis le sommet du Kilauea et le long de l’East Rift Zone sur une distance d’environ 19 kilomètres. Pendant ce voyage, il se mélange avec du magma à moins haute température qui est stocké dans des poches le long de cette ligne de fracture. Au bout du compte, les échantillons de lave prélevés au niveau du Pu’uO’o indiquent actuellement une température d’environ 1150°C, soit une cinquantaine de degrés de moins que le magma qui se trouve dans la chambre sommitale du volcan.
Un passage de 1200 à 1150°C peut sembler négligeable. En réalité, le magma subit des changements importants au cours de cette baisse mineure de la température. À 1200°C, le magma dans la chambre sommitale est déjà suffisamment refroidi pour commencer à cristalliser un peu. À ce stade, il s’agit d’un mélange de magma liquide et de petites quantités d’olivine et de spinelle, des minéraux que l’on observe à haute température. Au moment où le magma atteint le Pu’uo’o, il s’est refroidi et cristallisé encore davantage et il s’y ajoute du pyroxène et du plagioclase, minéraux qui apparaissent à des températures légèrement plus basses.
Donc, pour résumer la situation, sur le Kilauea le magma peut avoir des températures allant de 1200°C à 1000°C. La première température fait référence à la roche fondue dans la chambre magmatique sommitale du volcan, tandis que la deuxième température révèle une roche solidifiée, mais encore très chaude. Le long de l’East Rift Zone, où le magma circule sous terre depuis le sommet jusqu’au Pu’uO’o, les températures oscillent autour de 1150°C.
Source: USGS / HVO.

——————————————

At Hawaii, a hotspot in the Earth’s crust, magma rises from the Earth’s mantle, into the roots of Kilauea, at temperatures of around 1500°C. From there, the magma eventually makes its way to a primary storage chamber that’s about 3.5 km beneath the summit of the volcano, a trip that takes about 8 years, according to a recently published study on Kilauea’s magma chemistry.

By the time magma reaches Kilauea’s summit storage chamber, it has cooled considerably. Samples collected from the lava lake within Halema‘uma‘u, which is a window into the summit storage chamber, indicate that temperatures within the chamber are around 1200°C.

If the lava erupted at the summit of Kilauea is 1200°C, this means the eruption likely tapped directly into the summit magma storage chamber or regions even deeper within the volcano.

Lower eruption temperatures can result from magma stalling, cooling, and mixing as it moves out of the summit storage chamber and through the volcano’s shallow plumbing system.

For example, at the Pu’uO’o vent, magma has been transported underground from Kilauea’s summit and through the East Rift Zone, a distance of about 19 kilometres. During this trip, it mixes with cooler magma stored in pockets along the rift. The result is that lava samples collected at the Pu’uO’o vent now indicate magma temperature of about 1150°C, roughly 50 degrees Celsius cooler than magma in the volcano’s summit storage chamber.

A drop from 1200 to 1150°C may seem small. However, a significant amount of change to the magma occurs during that minor decrease in temperature. At 1200°C, magma in the summit storage chamber has already cooled enough to crystallize a bit. At that point, it is a mixture of liquid magma and minor amounts of olivine and spinel, high-temperature mineral crystals. But, by the time the magma reaches Pu’uo’o, it has cooled and crystalized even further, adding pyroxene and plagioclase, slightly lower temperature mineral crystals, to the mix.

So, to put it in a nutshell, within Kilauea Volcano, magma can have temperatures from around 1200°C down to about 1000°C. The former temperature is indicative of molten rock within the summit storage chamber, and the latter temperature suggests solidified, but still very hot rock. On Kilauea Volcano’s East Rift Zone, where magma is being steadily transported underground from the summit to Pu’uO’o, temperatures hover around 1150°C.

Source : USGS / HVO.

Le magma entre le sommet du Kilauea et l’East Rift Zone (Source: USGS / HVO)

Le lac de lave de l’Halema’uma’u (Crédit photo: USGS / HVO)

Lac de lave dans le Pu’uO’o en 2007 (Photo: C. Grandpey)

Quelques nouvelles du Kilauea (Hawaii) // Some news of Kilauea Volcano (Hawaii)

L’éruption du Kilauea continue, au sommet et au niveau du Pu’uO’o sur l’East Rift Zone. Malheureusement pour ceux qui visitent actuellement la Grande Ile d’Hawaii, l’activité est assez faible.
Au sommet, le niveau de la lave dans l’Halema’uma’u se trouve à 30-35 mètres sous la lèvre de l’Overlook Crater. Il est bon de rappeler à tous les visiteurs que l’accès au cratère est interdit. La meilleure vue – et l’un des rares lieux autorisés – est obtenue depuis la terrasse du Musée Jaggar.
La situation est stable dans le cratère du Pu’uO’o, avec un petit lac de lave dans la partie ouest du cratère. Ici encore, les visiteurs ne sont pas autorisés à ce site. Les pilotes d’hélicoptères transportant des touristes informent souvent les rangers de la présence de personnes dans la zone interdite.

La lave arrive de manière intermittente sur le site de Kamokuna. Un jour, elle pénètre dans l’océan tandis que le lendemain, le delta de lave est inactif. C’est ce qui s’est passé entre la fin d’octobre et le 11 novembre. De petites coulées éphémères sont toujours observées sur le pali et la plaine côtière mais l’activité est globalement faible.
Source: HVO.

——————————————-

Kilauea Volcano continues to erupt at its summit and from the Pu’uO’o vent on its East Rift Zone. Unfortunately for the people who currently visit Hawaii Big Island, activity is quite low.

At the summit, the level of lava within Halema’uma’u crater lies 30-35 metres beneath the crater rim. It is necessary to remind all visitors that access to the crater is forbidden. The best viewing and authorised place is the terrace of the Jaggar Museum.
The situation is stable at Pu’uO’o, with a small lava lake in the western part of the crater. Here again, visitors are not allowed to visit the crater. The pilots of helicopters carrying tourists often inform the rangers about the presence of people in the unauthorized area.

Lava arrives in an intermittent way at the Kamokuna entry. One day sees it flowing into the ocean while the next day the lava delta is inactive. This was what happened late in October and until November 11th. Small lava breakouts are still observed on the pali and the coastal flat but activity is globally low.

Source: HVO.

L’entrée de lave de Kamokuna était au point mort le 10 novembre mais avait repris un peu de vigueur le 11 (Crédit photo: HVO)

Le Kilauea (Hawaii) il y a un siècle // Kilauea Volcano (Hawaii) a century ago

Il y a un siècle, il n’y avait pas de drones ou de satellites pour fournir des images aériennes des volcans. De telles représentations posaient d’énormes problèmes, y compris pour le Kilauea à Hawaii. L’image ci-dessous, qui montre la caldeira sommitale, n’a pas été prise depuis un avion. En effet, elle a été réalisée six ans avant le premier survol par un aéronef. L’image montre une maquette du volcan exposée dans un musée de l’Université de Harvard pendant de nombreuses décennies.
Voici une petite histoire de cette image:
Elle commence en mars 1913, lorsque George Carroll Curtis, artiste, géologue, géographe et expert en production de maquettes en relief, s’est rendu à Hawaï pour procéder à un examen attentif de la caldeira sommitale du Kilauea. Il a disposé tout un ensemble de points de repère et a pris des photos au niveau de chacun d’eux en utilisant une caméra panoramique tournante qui lui a permis d’obtenir une vue complète de la caldeira. Malgré tout, la réalisation de la maquette a pris beaucoup de temps car Curtis n’avait pas de perspective en hauteur du sommet du Kilauea.
Pour résoudre ce problème, Curtis a demandé à J.F. Haworth, un riche homme d’affaires de Pittsburg, de se rendre sur le Kilauea pour y pratiquer sa passion pour le cerf-volant. Toutefois, il ne s’agissait pas de cerfs-volants ordinaires. Chacun d’eux mesurait plus de 3,40 mètres de long et 2,70 mètres de large. Au lieu d’une ficelle pour les piloter, Haworth utilisait une bobine motorisée de corde à piano. Ainsi, les cerfs-volants étaient capables de soulever une charge utile d’environ 45 kilogrammes. Pour l’étude du Kilauea, la charge utile était une caméra positionnée à l’extrémité d’un fil d’une soixantaine de mètres sous le cerf-volant. Un petit appareil était installé sur la corde à piano pour déclencher l’appareil photo.
Lorsque Haworth est arrivé sur Kilauea en 1915, il a constaté que la photographie à l’aide d’un cerf-volant n’était pas chose facile sur un volcan. Les vents forts qui soufflaient au sommet ont traîné à plusieurs reprises le photographe sur la lave coupante, lui occasionnant des blessures et autres contusions. Il a finalement réussi à prendre une série de photos du sommet du Kilauea de différentes hauteurs. Ces photographies aériennes ont énormément accéléré le travail de Curtis dans la réalisation de sa maquette.
En 1917, la carte en relief a finalement été installée dans le département de géologie du musée de l’Université de Harvard et elle a été présentée au public. La maquette circulaire avait un diamètre de 4,30 mètres. Elle a été réalisée à une échelle de 125 pieds pour un pouce (soit 38 mètres pour 2,5 centimètres) ; il n’y avait donc pas d’exagération verticale. À cette échelle, Curtis a pu montrer le sommet du Kilauea dans ses moindres détails. La maquette révélait de nombreuses caractéristiques géologiques qui n’avaient pas été observées auparavant, comme les ravines dans la partie méridionale de la caldeira. Les photographies de la maquette sont utiles encore aujourd’hui pour localiser les sites historiques, y compris les routes et d’autres structures qui n’existent plus depuis longtemps.
Source: USGS / HVO.

—————————————-

A century ago, there were no drones or satellites to provide aerial images of volcanoes. Such depictions posed enormous challenges. Kilauea Volcano was no exception. The image below showing the summit caldeira was not taken from a plane; indeed, it was taken six years before the first airplane overflight. The image actually shows a model of the volcano displayed at a Harvard University museum for many decades.

Here is a short story of the photo :

The story began in March 1913, when George Carroll Curtis, an artist, geologist, geographer, and expert in the production of relief models, travelled to Hawaii to make a careful survey of the caldeira at the summit of Kilauea. He established a network of survey flags and took photographs at each using a revolving panoramic camera that provided a complete view the caldeira. But progress constructing the model was slow, because Curtis lacked a high altitude perspective of Kilauea’s summit.

To solve this problem, Curtis encouraged J.F. Haworth, a wealthy businessman from Pittsburg, to go to Kilauea and pursue his hobby of flying kites. But these were no ordinary kites. Each box kite was over 3.40 metres long and 2.70 metres wide. Instead of a string, Haworth used a motorized reel of piano wire to launch and tether the kites, which were capable of lifting a payload of about 45 kilograms. For the Kilauea study, the payload was a camera positioned on a wire line about 60 metres below the kite. A small device was sent up the piano wire to trip the camera shutter for each photograph.

When Haworth arrived at Kilauea in 1915, he found that kite photography was not easy on a volcano. High winds at the summit repeatedly dragged the photographer over sharp lava, leaving him bruised. But he finally succeeded in taking a series of photos of Kilauea’s summit from various altitudes. These aerial photographs enormously speeded up the work of Curtis on his model.

In 1917, the relief map was finally installed in the Geological Section of the Harvard University Museum and opened for public viewing. The circular model was 4.30 metres in diameter, and it was built with a scale of 125 feet to an inch (38 metres to 2.5 centimetres), so there was no vertical exaggeration. At this scale, Curtis was able to depict minute details of the summit. The model shows many geologic features that had not been observed before, such as the elaborate drainage system on the south side of the caldera. Photographs of the model are useful even today to locate historic sites, including roads and other structures that are long gone.

Source : USGS / HVO.

Vue de la maquette de George Carroll Curtis montrant le cratère de l’Halema’uma’u en 1917. On remarquera la finesse des détails, comme la première route permettant aux automobiles d’atteindre la lèvre du cratère. (Source: USGS / HVO)

 

Localisation des coulées de lave pahoehoe sur le Kilauea (Hawaii) // Locating pahoehoe lava flows on Kilauea Volcano (Hawaii)

Les coulées de lave pahoehoe constituent l’un des spectacles les plus populaires sur les volcans de type hawaïen, que ce soit sur la Grande Ile d’Hawaii ou sur l’Ile de la Réunion, par exemple. Lorsqu’elles sont accessibles, ces coulées avec leurs magnifiques cordages attirent des milliers de touristes chaque année. Cependant, à côté de leur aspect esthétique, les coulées de lave pahoehoe représentent un réel danger pour les zones habitées. Elles ont détruit une grande partie du village de Kalapana, recouvert la plus grande partie de la subdivision des Jardins Royaux et ont récemment menacé la bourgade de Pahoa.
Le problème avec les coulées pahoehoe, c’est que leur trajet est difficile à suivre et à prévoir, en grande partie en raison de leur comportement en fonction de la configuration du terrain. Lorsque la surface d’un épanchement pahoehoe se refroidit, des tunnels de lave peuvent se former et conduire la lave sous la surface d’écoulement. Cette lave peut alors émerger au niveau du front de la coulée active, ou sous forme de coulées éphémères qui s’échappent du réseau de tunnels. Ces émissions sporadiques peuvent se produire dans de nombreuses zones différentes le long d’une coulée à un moment donné et sont souvent dispersées sur des zones couvrant plusieurs kilomètres sur les flancs du Kilauea. La dispersion de ces sorties de lave éphémères rend difficile la surveillance des coulées pahoehoe. À certains égards, leur contrôle est souvent beaucoup plus difficile que celui des coulées a’a qui s’épandent souvent en un seul chenal de lave bien défini.
Jusqu’à récemment, les géologues de l’Observatoire des Volcans d’Hawaï (HVO) étaient dans l’incapacité de cartographier de manière fiable les bordures des coulées pahoehoe. Leur progression et élargissement donnaient une image de l’évolution du comportement de la lave, mais il était difficile de déterminer exactement l’emplacement de toutes les coulées éphémères à la surface de la coulée principale. En effet, ces émissions de lave ponctuelles se situent généralement bien à l’écart du front et des bordures des coulées. Parfois, elles avancent en direction de la bordure de coulée et entraînent la coulée principale dans une nouvelle direction.
Ces dernières années, les géologues du HVO ont développé une nouvelle technique pour cartographier l’activité sur l’ensemble de la surface d’une coulée pahoehoe. Au cours des survols en hélicoptère, ils utilisent désormais une caméra thermique portative pour recueillir une série d’images qui se chevauchent sur toute la longueur de la coulée de lave, depuis la source jusqu’à l’entrée dans l’océan. Ils utilisent ensuite un logiciel informatique pour assembler les images individuelles en une grande mosaïque. Ce type de logiciel utilise les images qui se chevauchent pour calculer la position 3D exacte de chaque pixel de l’image à la surface de la Terre. Les géologues insèrent quelques coordonnées connues dans la mosaïque d’images, comme des « points de contrôle au sol » (waypoints), qui permettent d’obtenir une «géo référence» de la mosaïque et sa position exacte à la surface de la Terre.
Cette mosaïque d’images thermiques est en soi une carte thermique de la surface de la coulée et elle révèle l’emplacement exact de toutes les émissions de lave actives à la surface de la coulée. La carte fournit ainsi une image très précise de l’activité de surface, ce qui permet aux géologues du HVO de mieux anticiper la progression de la lave. Un autre avantage est que les scientifiques peuvent cartographier avec précision la trajectoire du tunnel de lave principal qui présente une ligne de température plus élevée à la surface.
Ce logiciel montre avec quelle rapidité évolue la technologie. Il montre également comment de nouvelles techniques peuvent améliorer la capacité de surveillance des volcans hawaïens.
Source: USGS / HVO.
En ce qui me concerne, j’ai étudié le processus de refroidissement de la lave pahoehoe sur le Kilauea, en collaboration avec le HVO et le Parc National. Un résumé de ce travail se trouve sous le titre de ce blog.

————————————–

Pahoehoe lava flows are a common and spectacular feature on Hawaiian volcanoes. When they are accessible, they attract thousands of tourists every year. However, together with their aesthetic aspect, pahoehoe lava flows are a serious hazard to residential areas. They destroyed much of the town of Kalapana, buried most of the Royal Gardens subdivision, and most recently threatened the town of Pahoa.

A challenge with pahoehoe flows is that they are difficult to track and forecast, in large part owing to how they spread out on the ground. As the surface of a pahoehoe lava flow cools, lava tubes can develop and transport lava beneath the flow surface. This lava emerges at the active flow front, and on the flow surface in “breakouts” from the tube system. These lava breakouts can occur in many different areas along the length of a flow at any given time and are often scattered over areas spanning kilometres on Kilauea volcano. The scattered nature of breakouts is the main challenge for monitoring and forecasting pahoehoe flows. In some ways, monitoring pahoehoe flows can be much more difficult than monitoring aa flows, which are often focused in a single, well-defined lava channel.

Until recently, geologists at the Hawaiian Volcano Observatory (HVO) could only effectively map the margins of a pahoehoe flow. The advance and expansion of the flow margins provided a picture of evolving behaviour at the edge of the flow, but it was difficult to map out exactly where all the breakouts on the flow surface were located. Indeed, these breakouts are commonly positioned well away from the flow front and margins. Sometimes they advance to reach the flow margins, and drive the flow in a new direction.

Over the past few years, HVO geologists developed a new technique to map activity across the entire surface of a pahoehoe flow. During their routine helicopter overflights, they use a handheld thermal camera to collect a series of overlapping, oblique images along the entire length of the lava flow, from the vent to the ocean entry. They then use a computer software to stitch the individual images into a large mosaic. This type of software uses the overlapping images to calculate the exact 3-D position of each image pixel on the surface of the Earth. Geologists insert a handful of known coordinates in the image mosaic as “ground control” points, which provide “georeference” for the mosaic and orients it to its correct position on the Earth’s surface.

This mosaic of thermal images is basically a thermal map of the lava flow surface, and reveals the exact location of all the active surface breakouts. The map provides a highly accurate picture of surface activity, improving HVO’s ability to anticipate where lava might advance. The added benefit is that geologiqts can precisely map the path of the main lava tube, which produces a subtle line of warm temperatures on the surface.

This software is another example of how rapidly technology is changing. It also shows how new techniques can improve the ability to monitor Hawaiian volcanoes.

Source : USGS / HVO.

As far as I am concerned, I studied the cooling process of paehoe lava flows on Kilauea volcano, in collaboration with HVO and the national Park. An abstract of this study can be found under the title of this blog.

Carte physique et image thermique des coulées de lave du Kilauea le 12 octobre 2017 (Source : HVO).

Coulées éphémères sur le Kilauea (Photos: C. Grandpey)