Hawaii : l’effondrement sommital du Kilauea en 1916 // Hawaii : Kilauea’s summit collapse in 1916

Le 23 juin 2018 à 16h32 (heure locale) après environ 17 heures de forte sismicité, une explosion accompagnée d’un impressionnant effondrement s’est produite dans le cratère de l’Halema’uma’u au sommet du Kīlauea. L’énergie libérée par l’événement était équivalente à un séisme de magnitude M 5,3.
Bien que spectaculaire, cet événement n’est pas unique. Un effondrement similaire avait déjà eu lieu entre le 5 et le 7 juin 1916. Selon les témoins, il s’agit de l’un des événements les plus spectaculaires jamais observés sur le Kilauea.
Une décennie avant l’événement de 1916, un lac de lave permanent était réapparu dans l’Halema’uma’u depuis un effondrement qui avait eu lieu en 1894. L’activité relativement stable du lac s’est poursuivie jusqu’au 5 juin 1916. Ce jour-là, le niveau du lac a chuté de 12 mètres par rapport à la veille où sa surface se trouvait à 91 mètres sous la lèvre du cratère. De 8h30 à 15h le 5 juin, le niveau de lave a encore chuté de 61 mètres.
En se retirant, la lave a laissé une profonde cavité dans l’Halemaʻumaʻu, avec autour une banquette formée par les débordements antérieurs du lac contre les parois du cratère. Au fur et à mesure que la vidange du lac de lave s’est poursuivie, des morceaux de la banquette ont commencé à basculer dans ce qui restait du lac. Ces effondrements ont généré des nuages ​​de poussière marron.
Les effondrements n’ont pas vraiment affecté la solidité des parois extérieures du cratère, de sorte que le personnel du HVO a pu observer le spectacle. On peut lire dans le bulletin hebdomadaire émis par le HVO à l’époque : « Les effondrements des parois intérieures du cratère du côté sud devenaient fréquents et spectaculaires car la banquette édifiée par les débordements récents, était rouge à l’intérieur; elle se brisait ou s’émiettait comme des morceaux de fromage à pâte dure. Parfois, cette matière s’écoulait somme du sucre d’orge. »
Ces effondrements ont finalement eu raison de la totalité de la banquette autour du lac de lave. Lorsque ces grosses masses de roche ont basculé dans le lac, sa surface a été parcourue de vagues qui ont frappé les berges sur plusieurs mètres de hauteur. Cela a également généré des mouvements de convection à l’intérieur du lac de lave.
Le niveau de la lave avait chuté de 40 mètres supplémentaires à midi le 6 juin 1916. Par la suite, les effondrements ont considérablement ralenti et le dernier nuage de poussière provoqué par un effondrement a été observé vers 11 heures le 7 juin. La lave a commencé à remplir le cratère dans les jours qui ont suivi, faisant disparaître la plupart des preuves de l’effondrement de 1916.
Les scientifiques du HVO ont tenté de comprendre ce qui avait provoqué la vidange rapide du lac de lave dans l’Halema’uma’u au début du mois de juin 1916. Les données géophysiques relatives aux décennies précédentes avaient montré qu’une dépressurisation importante au sommet était généralement associée à une intrusion ou à une éruption ailleurs sur le volcan, par exemple le long des zones de rift. L’effondrement sommital de 2018 et l’éruption dans la Lower East Rift Zone constituent un exemple de ce processus.
Le HVO ne disposait pas d’un vaste réseau de surveillance géophysique en 1916, mais un sismomètre près du sommet du Kilauea a enregistré une augmentation de la sismicité lointaine lors de l’effondrement. Une analyse tend à montrer que ces séismes se sont peut-être produits le long de l’une des zones de rift suite à la migration du magma depuis le lac de lave sommital comme cela s’est produit quelques années plus tard au moment de l’effondrement majeur de l’Halemaʻumaʻu en 1924.
Source : USGS, HVO.

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On June 23rd, 2018 at 4:32 p.m. (local time) after approximately 17 hours of elevated seismicity, an impressive collapse explosion occurred in Halema’uma’u Crater at the summit of Kīlauea. The energy released by the event was equivalent to a magnitude 5.3 earthquake.

Although spectacular, this event was not unique. A series of collapse events had already taken place place between June 5th and 7th, 1916. Observers described it as one of the most spectacular occurrences they had ever witnessed at Kīlauea.

A decade before these events, a continuous lava lake re-appeared within Halemaʻumaʻu for the first time since a collapse in 1894. Relatively steady lake activity continued until June 5th, 1916. On that day, the level of the lava lake drpeed 12 meters compared to the day before, when its surface was 91 meters below the crater rim. From 8:30 a.m. to 3 p.m. on June 5th, the lava level dropped another 61 meters.

The receding lava formed an inner pit within Halemaʻumaʻu, surrounded by a bench of earlier lake overflows against the crater walls. As draining continued, sections of this bench began to topple into the dropping lake. These collapses sent billowing clouds of brown dust into the air.

Fortunately, the collapses did not seriously affect the integrity of the outer crater walls, allowing HVO staff to observe the entire spectacle. As described in HVO’s weekly bulletin at that time: “Falls from the south inner cliffs became frequent and spectacular, as the bench matter, made of recent overflows, was red hot within, and broke or crumbled like masses of hard cheese. Sometimes this material flowed in a sugary fashion.”

These collapses eventually consumed the entirely of the bench on all sides of the lava lake. When these great masses of rock toppled into the molten lake, the lava sloshed back and forth in waves that lapped up the margins by several meters vertically. This resulted in constantly changing circulation patterns within the lava lake.

The lava level had dropped another 40 meters by midday on June 6th, 1916. However, the rate and severity of the collapses dramatically slowed, and the last substantial dust cloud from a collapse was observed around 11 a.m. on June 7th. Lava began refilling the crater in the days that followed, eventually erasing most of the evidence of the 1916 collapse.

HVO scientists tried to understand what caused the Halemaʻumaʻu lava lake to drain so quickly in early June 1916. Geophysical monitoring in previous decades had shown that significant summit depressurization was typically associated with intrusion or eruption elsewhere on the volcano, such as along the rift zones. The 2018 summit collapse and lower East Rift Zone eruption stands as an example of this process.

Though HVO did not have an extensive geophysical monitoring network in 1916, a seismometer near the summit of Kilauea recorded an increased number of distant earthquakes during the collapse. Basic analysis suggested that they may have occurred along one of the rift zones, perhaps indicating magma transport from the summit lava lake, similar to the sequence of earthquakes that accompanied the major 1924 collapse of Halemaʻumaʻu.

Source: USGS, HVO.

 

Vue – depuis le côté sud – des parois de l’Halemaʻumaʻu lors de l’effondrement du cratère du 5 juin 1916. Le lac de lave est visible en bas à gauche tandis que les parois extérieures du cratère sont en haut. Dans le cratère, on peut voir la banquette de débordement qui marque le niveau de la lave avant que le lac commence à se vidanger. Une partie importante de la banquette s’est récemment effondrée; la ligne blanche en pointillé marque son ancienne position. (Source : USGS)

Panache généré par l’effondrement de l’Halema’uma’u en 2018 (Crédit photo: HVO)

Le cratère de l’Halema’uma’u après l’éruption de 2018 (Crédit photo: HVO)

Le lac de lave du Nyiragongo (République Démocratique du Congo // The lava lake at Nyiragongo Volcano (DRC)

Le Nyiragongo fait partie des volcans les plus actifs au monde et il possède un lac de lave permanent. Lors d’une conférence à la réunion annuelle de la Seismological Society of America en mai 2018, des scientifiques ont présenté les différentes méthodes de surveillance du niveau du lac de lave.
Les chercheurs analysent les signaux sismiques et infrasonores générés par le volcan ainsi que les données recueillies par les satellites pour mesurer les fluctuations du niveau du lac de lave du Nyiragongo. Lors de l’éruption de 2002, qui a provoqué une crise humanitaire majeure, le lac s’est vidangé et la profondeur du gouffre laissé par l’évacuation de la lave a été estimée entre 600 et 800 mètres. Environ quatre mois après l’éruption, le cratère a recommencé à se remplir de nouveau. De nos jours, le plancher du cratère se trouve à environ 400 mètres en dessous de la lèvre et le lac de lave reste à un niveau élevé.
Le niveau du lac de lave est, entre autres, lié aux variations de pression à l’intérieur du système magmatique sous le volcan. En ce sens, le lac de lave représente une fenêtre sur ce système magmatique et les fluctuations de son niveau fournissent des informations sur les variations de l’alimentation.
Différentes techniques sont utilisées pour observer le lac de lave. Les données sismiques et infrasonores, collectées en continu, permettent aux chercheurs de mesurer les variations de pression dans l’activité magmatique. Au cours des dernières années, les nouvelles technologies ont permis à l’Observatoire Volcanologique de Goma de mettre en place l’un des systèmes de surveillance télémétrique en temps réel les plus performants d’Afrique. Grâce aux techniques de traitement modernes, ces nouvelles bases de données offrent des possibilités sans précédent pour étudier le comportement de ce système magmatique unique. En plus des données sismiques et infrasonores, les scientifiques utilisent les images radar à synthèse d’ouverture (RSO) à haute résolution capturées par des satellites lors de leur passage au-dessus du volcan pour mesurer directement les variations de niveau du lac de lave. Ces images mesurent la longueur de l’ombre projetée par le bord du cratère sur la surface du lac, ce qui permet de calculer la profondeur de la lave.
Source: Science Daily.

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Nyiragongo is among the world’s most active volcanoes, with a persistent lava lake. In a talk at the 2018 Seismological Society of America annual meeting, there was a discussion about the multiple methods to monitor lava lake levels at the volcano.

The researchers analyze seismic and infrasound signals generated by the volcano as well as data collected during satellite flyovers to measure Nyiragongo’s lake level fluctuations. During the eruption in 2002, which caused a major humanitarian crisis, the lava lake was drained and the depth of the remaining crater was estimated between 600 and 800 metres. About four months after the eruption, the crater started filling up again. Nowadays, the inner crater floor is about 400 metres below the rim and the lava lake remains at high level.

The lava lake level is, among other things, related to the variations of the pressure inside the magmatic system underneath the volcano. In that sense, the lava lake represents a window into the magmatic system, and its level fluctuations provide information on the recharge and drainage of the magmatic system.

Different techniques are used to observe the lava lake. The seismic and infrasound data, collected continuously, help researchers gauge pressure changes in magmatic activity. Over the past few years, new technologies allowed the Goma Volcano Observatory to deploy one of the densest modern real-time telemetered monitoring systems in Africa. Combined with modern processing techniques, these newly acquired datasets provide unprecedented opportunities to investigate the behaviour of this unique magmatic system. In combination with seismic and infrasound data, the scientists are using high resolution synthetic-aperture radar (SAR) images captured by satellites passing over the volcano to directly measure the rise and fall of the lava lake level. These images measure the length of the shadow cast by the crater’s edge on the lava lake surface, which can be used to calculate the lava depth.

Source : Science Daily.

Lac de lave du Nyiragongo (Crédit photo: Wikipedia)