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Approche LIDAR de la dernière éruption du Kilauea (Hawaii) // LIDAR approach of Kilauea’s last eruption (Hawaii)

Depuis la fin de l’activité éruptive en 2018, les scientifiques du HVO ont déployé de gros efferts pour analyser la surface du sol sur le Kilauea, afin de mieux comprendre les changements provoqués par l’éruption dans le District de Puna ainsi que l’effondrement de la zone sommitale du volcan. Cela permettra d’apporter des réponses plus précises aux volumes de lave émis et au volume d’affaissement du sommet. Les nouvelles études permettront également d’effectuer des comparaisons avec les ensembles de données altimétriques numériques précédemment acquises par le LIDAR (light detection and ranging) depuis l’hélicoptère et à l’aide de drones
Les nouvelles données seront acquises par un hélicoptère qui survolera une grande partie du sommet du Kīlauea et de l’East Rift Zone à 390 mètres au-dessus du sol. L’appareil volera un peu comme une tondeuse à gazon, en avant et en arrière, dans une direction nord-est-sud-ouest. Certaines zones plus petites du Kilauea, notamment sur l’East Rift Zone et sur la zone de rift sud-ouest, ainsi que sur la caldeira sommitale, seront survolées à moins de 150 mètres de hauteur. Ces vols en hélicoptère seront effectués entre le 13 et le 30 juin 2019, si la météo le permet. L’ hélicoptère est préféré à l’avion pour procéder aux relevés car il peut voler plus lentement et acquérir des images LIDAR haute résolution. L’hélicoptère peut également voler même s’il y a une couverture nuageuse en haute altitude.
La technologie LIDAR utilisée est capable d’envoyer des centaines d’impulsions laser par seconde. Cela devrait permettre au moins 30 impulsions laser par mètre carré. Les vols à basse altitude permettront une couverture d’au moins 100 impulsions par mètre carré. La collecte d’images LIDAR haute résolution permettra de détecter et de cartographier les parties verticales du relief comme les fractures dans le sol en tout lieu, ou les fissures dans la Lower East Rift Zone et dans les parois de la caldeira sommitale du Kilauea.
La nouvelle analyse de surface obtenue grâce au LIDAR pourra être utilisée pour modéliser les secteurs où de nouvelles coulées de lave sont susceptibles de se déplacer en cas de nouvelle éruption dans la Lower East Rift Zone. Du point de vue de la gestion des risquess, il fut important de disposer de ces modèles lors des prises de décisions pendant l’éruption du Kīlauea en 2014-15 et 2018. Le modèle altimétrique sur terre nue (avec suppression numérique de toute végétation) constitue un véritable intérêt pour les géologues car il révèle des caractéristiques géologiques telles que des failles.et des fissures qui ne sont pas encore cartographiées. Malgré tout, les données LIDAR contiennent également d’autres paramètres, telles que le type de végétation et sa densité. Cela pourrait être une mine d’or pour les biologistes qui cartographient la flore du Kilauea. Outre les données LIDAR, l’hélicoptère peut collecter simultanément des images numériques à quatre bandes (rouge-vert-bleu, ou RVB, plus le proche infrarouge). Ces images multispectrales sont également utiles pour détecter les caractéristiques géologiques et classifier la végétation.
Les résultats de cette étude – un modèle altimétrique numérique accompagné d’images détaillées couvrant les zones analysées – seront rendus publics et devraient être disponibles d’ici la fin de l’année 2019.
Source: HVO.

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Since the end of 2018’s volcanic activity, HVO scientists have wanted to resurvey Kilauea Volcano’s ground surface to document changes brought about by the Puna eruption and summit collapse. Doing so will allow more accurate answers to questions about the total volumes of erupted lava and summit subsidence that occurred in the summer 2018. A new survey will also allow comparison to earlier digital elevation data sets acquired by both helicopter LIDAR (light detection and ranging) and by UAS (unmanned aerial systems) imagery.
The new data will be acquired by a helicopter flying over much of Kīlauea’s summit and East Rift Zone at an altitude of 390 metres above ground level. The aircraft will fly in a lawn-mowing pattern, back and forth in a northeast-southwest direction. A few smaller areas on Kīlauea, namely parts of the East Rift Zone and the upper Southwest Rift Zone, and the summit caldera, will be flown at a lower altitude of 150 metres. These helicopter flights are planned for the period of June 13th to 30th, 2019, weather permitting. A helicopter, rather than a fixed-wing aircraft, will be used for the survey because it can fly slower and acquire high-resolution LIDAR. The helicopter can also work even if there is high-altitude cloud cover.
The survey will use LIDAR technology capable of sending out hundreds of laser pulses per second. This should allow coverage of at least 30 laser pulses per square metre. The lower elevation flights will allow coverage of at least 100 pulses per square metre. Collecting the LIDAR with such high-resolution will allow to detect and map vertical features, from ground cracks everywhere, to fissures in the lower East Rift Zone (LERZ) and caldera walls at Kilauea’s summit.
The new LIDAR surface from this survey can be used to model where new lava flows may travel if renewed volcanic activity occurs in the LERZ. From an emergency management perspective, having these models was important during Kīlauea eruption responses in 2014-15 and 2018. The bare-earth elevation model (digitally stripped of all vegetation) is the main interest of geologists because it will reveal geological features such as faults and cracks that are not yet mapped. However, the LIDAR data will also contain other data, such as vegetation type and density. This could be a goldmine for biologists mapping flora on Kilauea. Along with LIDAR data, the helicopter will simultaneously collect four-band digital imagery (red-green-blue, or RGB, plus near-infrared). These multispectral images will also be useful to help detect geological features and classify vegetation.
The final products of this survey, a digital elevation model and detailed imagery covering surveyed areas, will be made public and should be available by late 2019.
Source: HVO.

Source: USGS / HVO

Séismes et éruptions volcaniques // Earthquakes and volcanic eruptions

A l’issue de ma conférence « Volcans et risques volcaniques », les gens me demandent souvent s’il existe un lien entre les séismes et les éruptions volcaniques. Je réponds que dans certaines circonstances, on a cru voir un lien et que, dans d’autres, le lien était loin d’être évident. Cependant, j’insiste sur le fait que la sismicité est présente avant une éruption car le magma provoque une fracturation des roches pendant son ascension et cette fracturation est enregistrée par les sismomètres.
Les séismes d’origine tectonique – provoqués par les mouvements des plaques, en particulier dans les zones de subduction – font partie des phénomènes naturels les plus impressionnants sur Terre. Rien d’étonnant à ce qu’ils soient parfois associés au déclenchement des éruptions volcaniques. Les volcans sont souvent situés dans des régions sismiques comme la célèbre Ceinture de Feu du Pacifique. On y enregistre 90% des séismes et on y rencontre 75% de tous les volcans actifs de la planète. Les éruptions et les tremblements de terre ont souvent lieu à peu près au même moment; Cependant, on ne peut affirmer qu’il existe un lien direct entre un séisme et une éruption qui a eu lieu peu de temps après le premier événement. Le volcan était peut-être déjà sur le point d’entrer en éruption, ou bien il était déjà en éruption depuis longtemps.
Des études récentes laissent supposer qu’il pourrait exister un lien entre les séismes et les éruptions volcaniques dans certaines situations. Par exemple, un article paru en 1993 établit un lien entre un séisme de magnitude M 7,3 en Californie et des manifestations volcaniques et géothermales observées immédiatement après. Une étude publiée en 2012 estime qu’un séisme de magnitude M 8,7 au Japon en 1707 a entraîné la pénétration du magma dans une chambre peu profonde du Mont Fuji et déclenché une puissante explosion du volcan 49 jours plus tard. Le séisme de magnitude M 7,2 survenu le 29 novembre 1975 sur le Kilauea à Hawaii a été rapidement suivi d’une éruption de courte durée.

Cependant, il existe d’autres cas où un séisme majeur n’a pas été suivi d’une éruption. L’un des meilleurs exemples se situe au Japon en 2011. Les scientifiques japonais craignaient que le puissant séisme de Tohoku (magnitude M 9.1) le 11 mars 2011 réveille le Mont Fuji, ce qui ne s’est jamais produit!
A l’heure actuelle, les mécanismes de déclenchement des séismes ne sont pas bien compris, et les documents reliant les tremblements de terre à des éruptions ne s’appuient que sur des spéculations. Il est possible que le timing dans tous les exemples mentionnés ci-dessus soit juste une coïncidence. Les géologues doivent avant tout comprendre le déclenchement des séismes et exclure toute intervention du hasard avant d’établir un lien entre séismes et éruptions.

Parfois, il est fait référence à l’histoire pour montrer la corrélation entre les séismes et les éruptions volcaniques. Un document publié en 2009 a utilisé des données historiques pour montrer qu’il existe une relation entre un séisme de M 8,0 au Chili et un nombre d’éruptions en nette hausse sur certains volcans situés à une distance pouvant aller jusqu’à 500 km. Le problème est que de telles données historiques ne sont pas vraiment fiables. En effet, les grands séismes et les grandes éruptions volcaniques sont des événements relativement peu fréquents, et les scientifiques ne disposent pas d’un recul suffisant. Les archives fiables n’existent que depuis un demi-siècle ou un peu plus, selon les régions.
Dans le passé, les données provenaient de récits de voyages et de journaux de bord assez ambigus. Ainsi, en 1840, Darwin a recueilli des informations fournies par des témoins oculaires et relatives à des modifications mineures survenues sur des volcans chiliens à la suite du puissant séisme de 1836. Au final, en lisant les écrits de Darwin, on ignore si des éruptions ont eu lieu.
Des simulations ont été réalisées en laboratoire en 2016 et 2018 pour tenter de comprendre le comportement du magma dans la chambre magmatique et voir si ce comportement pourrait éventuellement déclencher des séismes. Cependant, aucune corrélation réelle entre les séismes et les éruptions volcaniques n’est ressortie de ces expériences.
Adapté d’un article de 2018 dans le National Geographic.

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During my conference “Volcanoes and volcanic risks”, people often ask me whether there is a link between earthquakes and volcanic eruptions. I answer that on some occasions there appears to be some link and in other circumstances the link is far from clear. However, I insist that seismicity is always linked to an eruption and present before the event as magma causes the fracturing of rocks during its ascent and this fracturing is recorded by the seismometers.

Tectonic earthquakes – caused by the movement of plates, especially in subduction zones – are among the most powerful natural phenomena on the planet. It’s no surprise that they are sometimes suspected of being able to trigger volcanic eruptions. Earth’s volcanoes are often located in seismic parts of the world like the well-known Ring of Fire around the Pacific Ocean. This area hosts 90 percent of the world’s recorded earthquakes and 75 percent of all active volcanoes. Eruptions and earthquakes are often taking place at roughly the same time; however, you can’t automatically assume that there’s a connection between a given quake and a subsequent eruption. The volcano may have already been preparing to erupt, or it is already been erupting for a long time.

Recent studies suggest that a connection could potentially exist between earthquakes and volcanic eruptions in certain situations. For instance, a 1993 paper links an M 7.3 quake in California to volcanic and geothermal rumblings immediately afterward. And a 2012 study reckons that an M 8.7 earthquake in Japan in 1707 forced deeper magma up into a shallow chamber, triggering a huge blast at Mount Fuji 49 days later. There was also the M 7.2 earthquake on Hawaii’s Kilauea volcano on November 29th, 1975, which was quickly followed by a short-lived eruption.

However, there are other examples showing that a major earthquake has not been followed by an eruption. One of the best example was in Japan in 19 when Japanese scientists feared the powerful M 9.1 Tohoku earthquake on March 11th, 2011 might wake up Mount Fuji, which it never did!

The triggering mechanisms for earthquakes are not well understood, and papers linking quakes to later eruptions can really only speculate. It is quite possible that the timing in all these examples was just a coincidence. Geologists must understand the specific triggering and rule out chance before a connection can be definitively made.

Sometimes, reference is made to history to show the correlation between earthquakes and volcanic eruptions. A 2009 paper used historical data to show that that M 8.0 quakes in Chile are associated with significantly elevated eruption rates in certain volcanoes as far as 500 kilometres away. The problem is that these sorts of historical data are not really reliable. Indeed, major earthquakes and large volcanic eruptions are both relatively infrequent events, and scientists have only been reliably keeping these records for the last half century or more, depending on the region.

Many data points in the past come from fairly ambiguous news reports and journal entries. For instance, in 1840, Darwin gathered eyewitness information on some minor changes at Chilean volcanoes following the powerful quake there in 1836. However, it is unclear if any eruptions took place.

Simulations were performed in laboratory in 2016 and 2018 to try and understand magma behaves within the chamber and how this behaviour might eventually trigger earthquakes. However, no real correlation between earthquakes and volcanic eruptions came out of these experiments.

Adapted from a 2018 article in the National Geographic.

La Ceinture de Feu du pacifique, une zone sismique et volcanique très active (Source: Wikipedia)

Le Mont Fuji, un volcan sous surveillance (Crédit photo: Wikipedia)

Volcans du monde // Volcanoes of the world.

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

L’événement le plus marquant de ces derniers jours a été la découverte d’un nouveau volcan à 3500 mètres de profondeur au large de Mayotte. Cela faisait tout de même un an que la population de l’île angoissait suite à la répétition de séismes. Le gouvernement français s’est enfin décidé à mettre les moyens pour étudier la situation qui a abouti à la découverte du volcan sous-marin. L’étude de la région devrait se poursuivre afin d’en savoir plus sur le comportement de ce volcan. Etant donné sa grande profondeur, il ne devrait pas atteindre la surface avant de très nombreuses années. Il y a même de fortes chances pour que Lo’ihi à Hawaii le devance dans ce domaine.

Source : Organismes scientifiques français.

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Les instruments n’ont révélé aucun changement significatif dans l’activité volcanique du Kilauea (Hawaii) au cours de la semaine écoulée. La sismicité est faible. Depuis le début du mois de mars, les inclinomètres au sommet du volcan ont enregistré une légère tendance inflationniste. Les données satellitaires (InSAR) montrent une déformation correspondant à l’inflation de la source peu profonde de l’Halema’uma’u. Ces paramètres confirment la tendance relevée à la fois par les inclinomètres et le GPS. On peut raisonnablement penser que le magma a commencé à s’accumuler lentement dans la partie peu profonde du système magmatique sous le sommet du Kilauea, à 1 ou 2 km de profondeur. Cependant, pour confirmer cette hypothèse, il faudra que les mesures de gaz montrent que d’importants volumes de magma s’approchent de la surface. En conséquence, contrairement à ce que l’on peut lire sur certaines pages Facebook, il n’y a aucun signe d’éruption du Kilauea à court terme. L’éruption de 2018 a évacué un énorme volume de magma et il faudra probablement des mois avant que la chambre magmatique superficielle se remplisse et donne naissance à une nouvelle éruption.
Source: HVO.

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Le Mont Agung (Indonésie) a connu un nouvel épisode éruptif à 17h08 (TU) le 17 mai 2019, avec des nuages de cendre qui sont montés à 7,6 km au dessus du niveau de la mer. La couleur de l’alerte aérienne est passée au Rouge. Contrairement à ce que l’on a pu lire dans certains bulletins d’information sur Internet, le niveau d’alerte reste à 3 – Siaga – (sur une échelle de 1 à 4) avec une zone d’exclusion de 4 km de rayon.
La dernière éruption de l’Agung a eu lieu le 12 mai 2019. Ces éruptions ont probablement été causées par la destruction du dôme dans le cratère sous la pression des gaz. Des observateurs ont déclaré avoir entendu de fortes détonations.
Source: VSI.

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Le VSI indique que le niveau d’alerte du Sinabung (Indonésie) a été abaissé de IV (AWAS) à III (SIAGA) le 20 mai 2019.

Il est bon de rappeler que le 3 novembre 2013, le niveau d’alerte est passé de II à III suite à une augmentation de l’activité éruptive. Cette dernière s’est intensifiée par la suite, de sorte que le niveau d’alerte est passé à IV, le maximum, le 24 novembre 2013. Le 8 avril 2014, le niveau d’alerte a été réduit de IV à III. Toutefois, suite à une forte recrudescence de l’activité éruptive, le niveau d’alerte est repassé à IV le 2 juin 2015.

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Pour la première fois depuis 2015, le niveau d’alerte du Mont Hakone (Japon) est passé de 1 à 2 le 19 mai 2019 à 02h15 (heure locale) en raison d’une augmentation de la sismicité. L’Agence Météorologique Japonaise explique que le nombre de secousses atteignait 21 événements le matin du 18 mai. On observait également une activité fumerollienne à Owakudani, une station touristique au sud-ouest de Tokyo, dont l’accès a été interdit en raison du risque de chutes de pierres. Après la hausse du niveau d’alerte, la ville de Hakone a décidé de limiter l’accès au  cratère et de fermer une route menant à la zone active.
En 2015, de petites éruptions se sont produites et le niveau d’alerte est passé à 3. Il a été demandé aux visiteurs de ne pas s’approcher d’une zone élargie autour du volcan.
Avant ces petites éruptions, des études géologiques ont estimé que la dernière éruption du Mont Hakone avait eu lieu entre la fin du 12ème et le début du 13ème siècle.
Source: JMA, The Japan Times.

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Dans un bulletin diffusé le lundi 20 mai 2019 à 9h00, l’Observatoire Volcanologique et Sismologique indique que la séquence de séismes volcaniques qui avait débuté dans la zone du volcan de La Soufrière (Guadeloupe) le 15 mai 2019 a pris fin le dimanche 19 mai . Lors de cette séquence, 150 séismes ont été enregistrés.  Leur magnitude était très faible, inférieure à M 1.0. Ils étaient localisés à une profondeur de moins de 2.5 km sous le sommet du dôme de La Soufrière. Aucun d’entre eux n’a été signalé ressenti par la population.

Le niveau d’alerte reste à la couleur Jaune, Vigilance.

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L’Institut de Géophysique du Pérou indique dans son dernier bulletin hebdomadaire que l’activité du Sabancaya se maintient à un niveau moyen et ne devrait pas connaître de grands changements dans les prochains jours.

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Here is some news of volcanic activity around the world:

The most significant event of recent days was the discovery of a new volcano 3500 metres deep off Mayotte. The population of the island had been worried by the repeated earthquakes for a year. The French government finally decided to make efforts to study the situation that led to the discovery of the submarine volcano. The study of the region will continue to learn more about the behaviour of this volcano. Given its great depth, it should not reach the surface for many, many years. There is even a good chance that Lo’ihi in Hawaii will be ahead of him in this area.
Source: French scientific organizations.

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Monitoring data have revealed no significant changes in volcanic activity on Kilauea volcano (Hawaii) over the past week. Seismicity is at low levels. Since early March, tiltmeters at the Kilauea summit have recorded modest inflationary tilt. Satellite radar data (InSAR) show deformation consistent with inflation of the shallow Halema’uma’u source, confirming the trends noted by both tiltmeters and GPS. One possible interpretation is that magma has begun to slowly accumulate within the shallow portion of the Kilauea summit magma system, 1-2 km below ground level. However, gas measurements have yet to indicate significant shallowing of large volumes of magma. As a consequence, contrary to what Facebook pages indicate, there is no sign of an eruption of Kilauea in the short term. The 2018 eruption evacuated a huge volume of magma      and it will probably take months before the shallow magma chamber is full again and able to trigger a new eruption.

Source: HVO.

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Mt Agung (Indonesia) erupted again at 18:08 UTC on May 17th, 2019, ejecting ash up to 7.6 km above sea level. The aviation colour code was raised to Red. Contrary to what could be read on some Internet news, the alert level remains at 3 – Siaga – (on a scale of 1 – 4) with the exclusion zone with a 4-km radius.

Mt Agung’s last eruption took place on May 12th, 2019. It was probably caused by the destruction of the dome within the crater uner the pressure of the gases. Observers said it was accompanied by a loud bang.

Source: VSI.

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VSI indicates that the alert level of Sinabung (Indonesia) was lowered from IV (AWAS) to III (SIAGA) on 20 May 2019.
It is worth remembering that on November 3rd, 2013, the alert level was raised from II to III due to an increase in eruptive activity which intensified thereafter, so that the alert level rose to IV, the maximum, on November 24th, 2013. On April 8th, 2014, the alert level was reduced from IV to III. However, following a sharp increase in eruptive activity, the alert level returned to IV on June 2nd, 2015.

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For the first time since 2015, the alert level for Mount Hakone (Japan) was raised from 1 to 2 on May 19th, 2019 at 02:15 (local time) due to an increase in seismicity. The Japan meteorological Agency explains that the number of earthquakes had increased to 21 events since the morning of May 18th, together with fumarolic activity in Owakudani, a popular tourist area SW of Tokyo whose access has been prohibited because of the risk of rockfalls. After the alert level was raised, the town of Hakone decided to restrict entry around the crater and close a road leading to the area.

In 2015, small eruptions occurred and the alert level was raised to 3, warning people not to approach a larger area surrounding the volcano.

Prior to those small eruptions, geological evidence has suggested that the mountain last erupted between the late 12th and 13th centuries.

Source : JMA, The Japan Times.

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In a bulletin released on Monday, May 20th, 2019 at 9:00, the Volcanological and Seismological Observatory indicates that the sequence of volcanic earthquakes that began in La Soufrière volcano area (Guadeloupe) on May 15th, 2019 ended on Sunday, May 19th. During this sequence, 150 earthquakes were recorded. Their magnitude was very low, less than M 1.0. They were located at a depth of less than 2.5 km under the summit of the dome of La Soufrière. None of them were reportedly felt by the population.
The alert level remains at Yellow, Watch.

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The Geophysics Institute of Peru indicates in its latest weekly report that activity at Sabancaya is still at moderate levels and should not undergo significant changes in the next days.

 

Vue du Mont Hakone (Crédit photo: Wikipedia)

 

 

 

Bonne nouvelle pour les victimes de l’éruption du Kilauea en 2018 // Good news for the victims of the 2018 Kilauea eruption

L’éruption du Kilauea en 2018 dans la Lower Eat Rift Zone a été un véritable désastre car la lave a détruit environ 700 structures et laissé de nombreux habitants dans la plus grande détresse. Les sites qui diffusent des informations sur les volcans ne font que très rarement état la situation difficile à laquelle ces personnes sont confrontées. Il ne faudrait pourtant pas oublier que les conséquences d’une éruption font également partie de l’événement.
Une bonne nouvelle est arrivée le 13 mai 2019. Le département américain du Logement et du Développement urbain a annoncé qu’Hawaii allait recevoir une aide d’urgence de 66,9 millions de dollars de la part du gouvernement fédéral. Cet argent aidera l’Etat d’Hawaii et les administrations locales à reconstruire les zones détruites par l’éruption, en particulier celles à revenus faibles et modérés. Ces fonds permettront aussi aux entreprises de se redresser financièrement.
Cette nouvelle allocation de fonds faisait partie d’un budget de 1,7 milliard de dollars voté l’an dernier par le Congrès américain pour aider à la reconstruction après une catastrophe naturelle. En prenant en compte les quelque 67 millions de dollars alloués le 13 mai, Hawaii a reçu plus de 429 millions de dollars en aide d’urgence fédérale pour aider l’État à se relever après les tempêtes exceptionnelles d’avril 2018 et la dernière éruption du Kilauea.
Source: Presse hawaiienne.

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The 2018 eruption of Kilauea in the Lower Eat Rift Zone was a disaster because lava destroyed about 700 structures and left many residents in dire distress. Very little is mentioned today in the news about volcanoes about the difficult situation these people have to face. However, one should remember that the consequences of an eruption are also part of the event.

Good news arrived at last on May 13th, 2019. The U.S. Department of Housing and Urban Development announced that Hawaii will receive $66.9 million in new federal disaster relief funding. This money will help state and local governments rebuild impacted communities, especially in low- and moderate-income areas, and provide resources to help businesses recover.

The new funding allocation was part of the $1.7 billion housing disaster recovery package Congress passed last year. With the nearly $67 million in housing grants announced on May 13th, Hawaii has now been allocated more than $429 million in federal relief funding to help the state recover from the historic storms in April 2018 and the eruption of Kilauea.

Source: Hawaiian newspapers.

Crédit photo: USGS