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)

Les paroxysmes du Stromboli (Iles Eoliennes) // Stromboli Volcano’s paroxysms (Aeolian Islands)

Il y a quelque temps, un auteur français m’a contacté car il désirait obtenir des informations sur l’activité volcanique du Stromboli qui figurera dans l’un de ses prochains écrits. Ce fut pour moi l’occasion de faire quelques recherches dans mes archives sur la plus septentrionale des Iles Eoliennes dont le nom provient du grec antique Στρογγύλη (Strongyle : littéralement « la ronde ») donné à l’île en raison de son pourtour circulaire. Les locaux appellent souvent le volcan Iddu, « Lui » en sicilien, car ils vivent en permanence au gré de ses humeurs. Entre autres, c’est le volcan qui leur indique le temps qu’il va faire

L’activité typique du Stromboli – « strombolienne », cela va de soi – consiste en projections plus ou moins régulières de gerbes incandescentes qui font le bonheur des milliers de touristes venus les admirer  En principe, le spectacle est sans danger, mais il arrive que le volcan se fâche et les explosions peuvent alors devenir une menace. C’est la raison pour laquelle l’accès à la plateforme d’observation ne peut désormais se faire qu’avec l’accompagnement des guides locaux. Il n’est plus possible – comme je l’ai fait pendant de nombreuses années – de dormir dans les petits nids de pierre édifiés le long de la Sciara del Fuoco. .

Si l’on examine l’histoire éruptive du Stromboli, on se rend compte que certains paroxysmes ont été relativement sévères, même s’ils n’ont pas atteint l’ampleur des éruptions d’autres volcans de la planète.

En 1916, puis en 1919, des blocs de plusieurs tonnes défoncèrent des maisons de San Bartolo et Ginostra.

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L’éruption de 1930 est probablement la plus violente de ces dernières décennies. Le Stromboli resta très actif pendant toute cette année, mais le paroxysme le plus violent se produisit dans la matinée du 11 septembre. Rien ne laissait présager cet événement sauf une légère augmentation des émissions de cendre moins de deux heures avant le début de l’activité fortement explosive. Selon Alfred Rittmann, l’activité avait été « normale » au cours des mois précédents.. L’éruption dura moins d’une journée, mais causa des dégâts considérables ainsi que plusieurs morts

La phase la plus intense de l’éruption a débuté par une série de fortes émissions de cendre à 8 h 10. Cette activité a duré 10 minutes, puis les conditions sont redevenues normales. À 9 h 52, on a observé deux explosions extrêmement puissantes qui ont projeté d’anciens fragments de roche vers le nord et le sud-ouest de l’île. Au cours de cette phase, les petits cônes présents dans les cratères et une partie des remparts de téphra autour des cratères ont été détruits. De gros blocs, dont certains avaient un volume de plus de 10 mètres cubes, ont détruit 14 maisons à Ginostra et gravement endommagé le bâtiment du Semaforo Labronzo.

Cette séquence a été suivie par la projection de grandes quantités de scories incandescentes qui ont recouvert toute la zone sommitale. En raison de leur accumulation rapide sur les pentes escarpées du volcan, les téphra à haute température ont commencé à glisser sous forme de deux avalanches rougeoyantes sur le flanc nord-est du volcan, à l’extérieur de la zone protégée par les parois délimitant la Sciara del Fuoco. La plus importante des deux avalanches s’est précipitée vers la mer juste au nord de S. Bartolo, en empruntant la profonde ravine de Vallonazzo. Elle a tué quatre pêcheurs qui se trouvaient dans un bateau au large de la côte. En retombant, les cendres et les lapilli ont laissé une couche de 10 à 12 cm d’épaisseur dans le village de Stromboli.
Alors qu’étaient projetés les matériaux incandescents, un tsunami d’une hauteur d’environ 2 mètres a frappé l’île, ce qui a provoqué de nouveaux dégâts et causé la mort d’une autre personne.
L’activité explosive a nettement diminué après 10h40 et le volcan est entré dans une phase effusive, avec plusieurs coulées de lave le long de la Sciara del Fuoco. Les deux plus grandes ont atteint la mer. L’émission de lave a pris fin au cours de la nuit, une quinzaine d’heures après le début de l’éruption.
Si une éruption semblable à celle de 1930 s’était produite par une chaude nuit de début septembre à l’époque où des dizaines de personnes restaient dormir au sommet du Stromboli, elle aurait été catastrophique. Ces touristes auraient subi une forte chute de matériaux incandescents, parfois de grande taille. Pendant la journée, de nombreuses personnes se prélassent sur la plage de Piscità et à proximité de la zone où la plus volumineuse avalanche incandescente est entrée dans la mer en 1930. Les dégâts dans le village auraient été sévères. L’ »Osservatorio », une pizzeria très fréquentée qui offre une bonne vue sur l’activité volcanique de Punta Labronzo, se seraut trouvée dans la zone la plus touchée par les retombées de blocs.

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Le 30 décembre 2002, un autre événement significatif a affecté l’île de Stromboli. Une partie sous-marine de la Sciara del Fuoco s’est effondrée dans la mer. Comme cela a pu être écrit dans la presse à l’époque, ce n’est pas un éboulement à la surface de la Sciara qui a déclenché le tsunami, mais bien un décrochement en profondeur. Comme me l’a fait remarquer par la suite le chef des guides, le déversement de quelques semi-remorques de matériaux dans la mer ne suffirait pas pour déclencher un tsunami.

L’effondrement de la Sciara del Fuoco provoqua aussitôt une série de vagues qui ont frappé les côtes de l’île en causant des dégâts aux structures situées près de la plage et en blessant 6 personnes. Heureusement, à la fin du mois de décembre, il n’y a que très peu de touristes à Stromboli qui a momentanément été privée d’électricité et d’eau potable. La hauteur maximale de la vague de tsunami a été estimée à 8 mètres dans le secteur de Piscita et inférieure ailleurs. L’onde de choc en mer s’est propagée jusqu’à Panarea, où 5 bateaux ont été endommagés, et jusqu’à Milazzo sur la côte de la Sicile où un pétrolier a rompu ses amarres.

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Le 5 avril 2003 à 9h12, une nouvelle forte explosion a secoué le cratère nord-est et projeté des blocs vers le nord-est et vers le sud jusque sur des maisons du petit village de Ginostra.  Elle a été suivie d’un bref épisode de fontaine de lave, puis d’un nuage de cendre qui est monté à plus de1 000 mètres de hauteur. A Ginostra, des bombes ont frappé une habitation ainsi qu’une citerne d’eau, un bien ô combien précieux à Stromboli. Selon les habitants, d’autres bombes sont tombées dans la végétation qui a commencé à se consumer, mais aussi près du port, jusqu’en mer.

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Les années suivantes ont été marquées par des débordements de lave au sommet du Stromboli. Ainsi, le 27 février 2007, d’abondantes coulées ont pénétré dans la mer, suivies d’une nouvelle puissante phase explosive le 15 mars.

D’autres coulées ont été observées en 2014, toujours le long de la Sciara del Fuoco.

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Some time ago, a French author got in touch with me me because he needed some information on the activity of Stromboli Volcano that will appear in one of his next writings. It was an opportunity for me to do some research in my archives on the northernmost of the Aeolian Islands whose name comes from the ancient Greek Στρογγύλη (Strongyle: literally « the round ») given to the island because of its circular shape. The locals often call the volcano Iddu, « He » in Sicilian, because they depend permanently on its moods. Among others, it is the volcano that tells them the weather that will prevail on the island.
The typical activity of Stromboli – « Strombolian », of course – consists of more or less regular ejections of incandescent materials that delight the thousands of tourists who come to admire them. The show is usually safe, but the volcano may get angry and explosions can become a threat. This is the reason why access to the observation platform can now only be done with the accompaniment of local guides. It is no longer possible – as I have done for many years – to sleep in the small stone nests built along the Sciara del Fuoco. .

If we examine the eruptive history of Stromboli, we realize that some paroxysms have been relatively severe, even if they have not reached the scale of eruptions of other volcanoes on the planet.

In 1916 and again in 1919, blocks of several tons struck houses of San Bartolo and Ginostra.

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The 1930 eruption was probably the most violent of recent decades. Stromboli remained very active throughout this year, but the most violent paroxysm occurred on the morning of September 11th. There was no sign of this event except a slight increase in ash emissions less than two hours before the start of the highly explosive activity. According to Alfred Rittmann, activity had been « normal » in previous months. The eruption lasted less than a day, but caused considerable damage as well as several deaths
The most intense phase of the eruption began with a series of impressive ash emissions at 8:10. This activity lasted 10 minutes, then conditions returned to normal. At 9:52 am, two extremely powerful explosions were observed, ejecting ancient rock fragments to the north and south-west of the island. During this phase, the small cones present in the crater area and part of the tephra ramparts around the craters were destroyed. Large blocks, some of which had a volume of more than 10 cubic metres, destroyed 14 homes in Ginostra and severely damaged the Semaforo Labronzo building.
This sequence was followed by the ejection of large quantities of incandescent material that covered the entire summit area. Due to their rapid accumulation on the steep slopes of the volcano, high-temperature tephra began to slide, forming two glowing avalanches on the northeast flank of the volcano, outside the area protected by the walls delimiting the Sciara del Fuoco. The larger of the two avalanches travelled to the sea just north of S. Bartolo, rushing down the deep ravine of Vallonazzo. It killed four fishermen who were in a boat off the coast. The ash and lapilli left a layer 10 to 12 cm thick in the village of Stromboli.
As incandescent materials were projected, a tsunami about 2 metres high hit the island, causing further damage and death to another person.
The explosive activity dropped significantly after 10:40 and the volcano entered an effusive phase, with several lava flows along the Sciara del Fuoco. The two largest reached the sea. The lava emission ended during the night, about fifteen hours after the start of the eruption.
If an eruption similar to that of 1930 had occurred on a warm night of early September when dozens of people were sleeping at the top of Stromboli, it would have been a disaster. These tourists would have endureded the intense fall of incandescent and sometimes large materials. During the day, many people laze on the beach of Piscità and near the area where the largest incandescent avalanche entered the sea in 1930. The damage in the village would have been severe. The « Osservatorio », a busy pizzeria with a good view of the volcanic activity of Punta Labronzo, would have been in the area most affected by falling blocks.

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On December 30th, 2002, another significant event affected the island of Stromboli. A submarine part of the Sciara del Fuoco collapsed into the sea. As one could read in the press at the time, it was not a landslide on the surface of the Sciara del Fuoco that triggered the tsunami but a deep collapse. As the Chief of the Guides later told me, spilling some semi-trailers of materials into the sea would not be enough to trigger a tsunami.
The collapse of the Sciara del Fuoco immediately caused a series of waves that hit the coast of the island, causing damage to structures near the beach and injuring 6 people. Fortunately, at the end of December, there are very few tourists in Stromboli which was temporarily deprived of electricity and drinking water. The maximum height of the tsunami wave was estimated at 8 metres in the Piscita area and lower elsewhere. The shock wave at sea spread to Panarea, where five boats were damaged, and as far as Milazzo on the coast of Sicily where an oil tanker broke off.

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On April 5th, 2003, at 9:12 am, another strong explosion rocked the northeastern crater and sent blocks north-east and south into houses in the small village of Ginostra. It was followed by a brief episode of lava fountain, then a cloud of ash that rose to more than 1,000 metres in the sky. In Ginostra, bombs struck a house and a water cistern, a very precious property in Stromboli. According to locals, other bombs fell in the vegetation that began to burn, but also near the port, and into the sea.

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The following years were marked by lava overflows at the top of Stromboli. Thus, on February 27th, 2007, lava profusely entered the sea, followed by a new powerful explosive phase on March 15th.
Other flows were observed in 2014, still along the Sciara del Fuoco.

Le tsunami du 30 décembre 2002 a causé des dégâts matériels mais n’a pas fait de victimes (Photo: C. Grandpey)

Coulée de lave le long de la Sciara del Fuoco en 2014 (Capture d’écran de la webcam INGV)

Processus de refroidissement de la lave sur le Kilauea (Hawaii) // Lava cooling process on Kilauea Volcano (Hawaii)

Le dernier article « Volcano Watch » du HVO aborde le thème du refroidissement des coulées de lave, son déroulement et sa durée. C’est un aspect du volcanisme que j’ai étudié il y a quelques années sur la Grande Ile d’Hawaii pour le compte de l’Observatoire et du Parc des Volcans d’Hawaii. Vous trouverez un résumé de mon travail sous l’entête de ce blog: « Processus de refroidissement de la lave sur le Kilauea« .
https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/processus-de-refroidissement-de-la-lave-sur-le-kilauea-hawaii/

L’article du HVO présente de nombreuses similitudes avec ma propre étude qui fournit des détails supplémentaires sur la composition de la lave.

Maintenant que l’éruption de 2018 du Kilauea est terminée, on peut se demander combien de temps il faudra aux dernières coulées de lave pour se refroidir et se solidifier complètement. La réponse n’est pas aisée car différents facteurs sont à prendre en compte pour évaluer le processus de refroidissement de la lave. La température de lave émise pendant l’éruption de 2018 a atteint environ 1140°C. Lorsque la température de surface d’une coulée est inférieure à environ 1000°C, elle se solidifie, mais l’intérieur reste très chaud.
Le facteur le plus important pour déterminer la vitesse à laquelle la lave refroidit est l’épaisseur de la coulée. D’autres facteurs incluent la perte de chaleur en surface (contact avec l’atmosphère) et en profondeur (contact avec le sol). La température de l’air, les précipitations et le vent contribuent également à la perte de chaleur de surface d’une coulée. Le contact entre une coulée de lave, l’air ambiant et la surface du sol favorise le durcissement rapide de la partie supérieure et inférieure de la coulée. C’est ce qui explique la présence d’une croûte argentée à la surface des coulées de lave pahoehoe et le cliquetis que l’on peut entendre sur les coulées de lave a’a. Lorsque la croûte se refroidit et s’épaissit, elle retient la chaleur à l’intérieur de la coulée car la lave est un bon isolant.
Une fois que la croûte s’est formée, la coulée continue à perdre de la chaleur par radiation et par conduction, phénomène facilité par le vent et la pluie. Lorsque l’eau de pluie pénètre dans les fissures à la surface de la coulée et rencontre la chaleur de l’intérieur, elle produit de la vapeur qui forme les panaches blancs souvent observés au-dessus des coulées actives ou qui l’ont été récemment. Cette vapeur peut persister pendant des décennies, longtemps après la solidification de la lave, en fonction de l’épaisseur de la coulée et de la température à l’intérieur.
Une étude du refroidissement de la surface des coulées de lave pahoehoe émises lors de l’éruption du Kupaianaha en 1990 a servi de référence pour estimer le temps de solidification des coulées dans la Lower East Rift Zone (LERZ) en 2018. Dans la mesure où l’équation ne porte que sur le refroidissement de la croûte supérieure de la coulée de lave, on suppose que l’épaisseur de la croûte à la base de la coulée correspond à 70% de la croûte supérieure. Les mesures effectuées sur le  Kupaianaha l’ont été sur des coulées pahoehoe de faible épaisseur, alors que la plus grande partie de la lave émise en 2018 dans la LERZ était de type a’a. Malgré tout, comme l’intérieur de chaque type coulée (pahoehoe ou a’a) est censé refroidir à la même vitesse, le HVO estime sue l’on peut s’appuyer sur la vitesse de refroidissement de 1990 pour estimer celle de 2018.
Des analyses préliminaires effectuées suite à l’éruption de 2018 montrent que l’épaisseur moyenne des coulées dans la LERZ est d’environ 10 à 15 mètres. Sur la base du calcul de la vitesse de refroidissement, on peut déduire qu’il pourrait s’écouler entre 8 mois et un an et demi pour que des coulées présentant une telle épaisseur se solidifient. Le refroidissement et la solidification de coulées d’une épaisseur de 20 à 30 mètres pourraient prendre entre deux ans et demi et six ans. D’autres coulées de la LERZ, d’une épaisseur pouvant atteindre 55 mètres, mettront probablement une vingtaine d’années pour refroidir et se solidifier complètement.
Étant donné que l’épaisseur de la coulée, la vitesse du vent, les précipitations, la température de l’air ambiant et du sol et d’autres facteurs influent sur la vitesse de refroidissement de la lave, il existe une marge d’incertitude sur la durée pendant laquelle l’intérieur d’une coulée reste liquide. Ainsi, après l’éruption du Kilauea Iki en 1959, il a fallu environ 35 ans au lac de lave d’une profondeur d’environ 135 mètres pour se solidifier complètement. Il n’est pas impossible que la lave soit encore incandescence en profondeur. C’est la raison pour laquelle, les jours de pluie, on peut voir la vapeur monter du plancher du cratère du Kilauea Iki, ainsi que du plancher de la caldeira du Kilauea.
Source: USGS / HVO.

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HVO’s latest « Volcano Watch » article is about the cooling of lava flows, how it happens and how long it takes. This is an aspect of volcanism I studied a few years ago on Hawaii Big Island on behalf of the Observatory and the National park. You will find an abstract of my work beneath the title of this blog: “Processus de refroidissement de la lave sur le Kilauea”.

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/processus-de-refroidissement-de-la-lave-sur-le-kilauea-hawaii/

The HVO article holds many similarities with my own study which provided more details about lava composition.

Since the end of the 2018 eruption on Kilauea, questions have surfaced concerning how long it will take for the new lava flows to solidify. This is a difficult question to answer, because the initial eruptive temperatures along with many different factors can influence the rate of cooling. Eruptive lava temperatures of the 2018 eruption reached a maximum of approximately 1140°C. When the surface of the flow cools below about 1000°C, it solidifies, but the interior is still very hot.

The most influential factor determining how fast lava cools is the thickness of the flow. Other factors include heat loss from both the top (to the atmosphere) and bottom of a flow (into the ground). Contributing to heat loss at the flow’s surface are air temperature, rainfall, and wind. The initial contact between a lava flow, the air above it, and ground surface below it, quickly hardens the outer crust (top and bottom) of the flow. This can be seen in the silvery crust that forms on active pahoehoe flows and the rubbly clinker that surrounds active a’a flows. As the crust cools and thickens, it retains heat within the flow’s interior. This is because the crust is a good insulator, meaning it poorly conducts heat.

After the initial formation of crust, the flow continues to lose heat through radiation and conduction, facilitated by wind and rain. As rain water percolates into cracks in the flow’s surface and encounters the hot interior, it produces steam, forming the white plumes often seen over active or recently active flows. This steaming can persist for decades, long after the lava has solidified, depending on the thickness of the flow and the temperature of its interior.

Based on a study of crustal cooling of pahoehoe lava flows erupted from the Kupaianaha vent in 1990, one can estimate the solidification time for the 2018 LERZ flows. Because the equation only looks at cooling of the lava flow’s upper crust, the basal crust thickness is assumed to equal 70 percent of the upper crust. The Kalapana measurements were made on thin pahoehoe flows, but most of the 2018 Lower east Rift Zone (LERZ) lava is a’a. But, because the core of each flow type should cool at similar rates, one can base the 2018 cooling rates on the 1990 study.

Preliminary analyses of the 2018 LERZ eruption flow thicknesses, suggest that the average flow thickness is around 10–15 metres. Based on the cooling rate calculation, it could take between 8 months and one and a half years for flows of these thicknesses to solidify. Solidification of flows ranging 20–30 metres thick could take about 2.5 – 6 years. The thickest LERZ flows on land, which are approximately 55 metres thick, may take 20 years to reach a completely solid state.

Because flow thickness, wind speeds, rainfall amounts, air and ground temperatures, and other factors all affect lava cooling rates, there is a range of uncertainty on how long the interior of a flow remains liquid. For example, after the 1959 Kilauea Iki eruption, the approximately 135-metre-deep lava lake took about 35 years to completely solidify. Lava may still be incandescent in depth. This is why, on rainy days, you can see steam rising from the Kilauea Iki crater floor, as well as the Kilauea caldera floor.

Source : USGS / HVO.

Coulée de lave a’a pendant l’éruption 2018 du Kilauea (Photo: USGS / HVO)

Coulée de lave pahoehoe sur le Kilauea (Photo: C. Grandpey)

Prélèvemet d’échantillons de lave pour analyse en laboratoire

(Photo: Ch. Grandpey)

L’éruption du Karangetang (Sulawesi / Indonésie)

Le Karangetang a montré une hausse d’activité au cours des derniers jours. Au moins 22 personnes ont été obligées de partir et de trouver refuge chez des parents le 4 février 2019, après que la lave ait atteint la rivière Malebuhe, près du village de Batubulan. La coulée de lave avait presque atteint la côte le 3 février, ainsi que des villages et des routes dans le district de Kepulauan Sitaro. Cependant, aucun dégât ni victime n’a été signalé.
Les volcanologues locaux redoutent que la coulée de lave génère des avalanches pyroclastiques avec l’effondrement du front de coulée sur le flanc escarpé du volcan.
Le niveau d’alerte du Karangetang est maintenu à 3 depuis le 21 décembre 2018, suite à une forte augmentation de la sismicité. La population locale et les visiteurs sont priés de ne pas s’approcher du volcan dans un rayon de 2,5 km du cratère principal et du cratère nord, et à moins de 3 km dans les secteurs sud, sud-est, ouest et sud-ouest. Il est conseillé aux habitants des localités proches du volcan de préparer des masques en cas de retombées de cendre. Il leur est également conseillé de ne pas rester le long des berges de la rivière Batuawang jusqu’à la plage.
De récentes photos et vidéos sur les réseaux sociaux ont montré que la lave avançait sur le versant du volcan où elle avait parcouru plus de 3 000 mètres depuis le sommet.
On peut lire sur le site web de la Smithsonian Institution que le Karangetang se trouve à l’extrémité nord de l’île de Siau, au nord de la Sulawesi. C’est un stratovolcan avec cinq cratères à son sommet, disposés long d’une ligne nord-sud. Il s’agit de l’un des volcans les plus actifs d’Indonésie, avec plus de 40 éruptions depuis 1675. Les éruptions du 20ème siècle se caractérisent par de fréquentes explosions, parfois accompagnées de coulées pyroclastiques provoquées par l’effondrement du dôme sommital. Il est également fait état de lahars.
Sources: The Watchers, Agence indonésienne de gestion des catastrophes.

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Mt Karangetang has shown an increase in activity during the past days. At least 22 people were forced to evacuate and taken to their relatives on February 4th, 2019, after lava reached the Malebuhe River near Batubulan village. The flow had almost reached the coastline on February 3rd, as well as villages and roads in the Kepulauan Sitaro district. However, there are no reports of damages or casualties.

Local volcanologisrs fear the lava flow might generate pyroclastic flows with the collapse of parts of the flow emplaced on the steep flank of the volcano.

The alert level for Karangetang has been kept at 3 since December 21st, 2018 after a sharp increase in seismicity. Residents and visitors are asked not to approach to volcano within a 2.5 km radius from the main and northern crater and within 3 km in the south, southeast, west and southwest sectors. All nearby communities are advised to prepare masks in the event of ashfall. They are also advised not to stay along the banks of the Batuawang River to the beach.

Recent photos and videos on social networks have shown the erupted lava advancing as a lava flow that had travelled more than 3 000 metres from the summit.

One can read on the Smithsonian Institution website that Karangetang lies at the northern end of the island of Siau, north of Sulawesi. It is a stratovolcano with five summit craters along a north-south line. It is one of Indonesia’s most active volcanoes, with more than 40 eruptions recorded since 1675. Eruptions in the 20th century included frequent explosive activity sometimes accompanied by pyroclastic flows caused by the collapse of the summit dome. Lahars have also been reported.

Sources: The Watchers, Indonesian disaster management agency.

La coulée de lave le 3 février 2019

L’activité du Karangetang depuis le mois de novembre

Carte à risques du Karangetang

(Source: Agence indonésienne de gestion des catastrophes)

Merapi (Indonésie)

Une dépêche de l’AFP en date du 29 janvier 2019 nous apprend que le Merapi « a émis une rivière de lave qui a avancé sur 1 400 mètres sur ses pentes ». Selon le Centre gestion des risques, le volcan est entré dans une « phase éruptive effusive ». La coulée de lave émise en fin de journée le 29 janvier est la plus longue observée depuis le début de la nouvelle éruption au mois d’août.
Cette phase effusive n’est pas vraiment une surprise. Un dôme de lave se développait depuis quelques semaines dans le cratère et il commençait à s’effondrer.
Le niveau d’alerte n’a pas été relevé, mais les habitants de la région doivent rester en dehors de la zone de danger de 3 km autour du cratère.
Source: AFP.

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An AFP report released on January 29th, 2019 informs us that Mt Merapi “has unleashed a river of lava that flowed 1,400 metres down its slopes.”  According to the Volcanology and Geological Hazard Mitigation Center, the volcano has entered an “effusive eruption phase.”  The volcanic material that was emitted late on January 29th was the longest lava flow since Mt Merapi began erupting again in August.

The effusive phase is not really a surprise. A lava dome had been growing during the past weeks and started to collapse.

The alert level has not been raised but people should stay out of a 3-kilometre danger zone around the crater.

Source: AFP.

Crédit photo: CVGHM

Noël sur l’Etna (Sicile) // Christmas on Mt Etna (Sicily)

11 heures : L’éruption se poursuit sur l’Etna et la lave continue à avancer le long de la paroi occidentale de la Valle del Bove. La sismicité a diminué mais on enregistre encore aujourd’hui quelques secousses de M 2,7 à M 2,9. Comme je l’ai indiqué précédemment, la source de la coulée se trouve à 2400 mètres d’altitude, la base du Nouveau Cratère Sud-Est, dans la partie inférieure de la fracture éruptive qui s’est ouverte hier. Les sismogrammes mis en ligne par l’INGV et la webcam de l’association L.A.V.E . montrent qu’elle est bien alimentée. Dans le même temps, un panache de cendre s’élève au-dessus de la zone sommitale du volcan. L’INGV explique qu’il est produit par l’activité strombolienne au niveau des cratères sommitaux, en particulier la Bocca Nuova et le Cratère NE. Le trafic aérien a repris à l’aéroport de Catane.

Il fallait se lever de bonne heure en ce jour de Noël pour voir la zone sommitale. La mauvais temps s’est maintenant installé et au moment où j’écris ces lignes, il neige sur l’Etna.

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11 am: The eruption continues on Mount Etna and lava is travelling along the western wall of the Valle del Bove. Seismicity has decreased but there are still a few quakes with magnitudes between M 2.7 and M 2.9. As I put it earlier, the source of the flow is at 2400 metres above sea level, at the base of the New Southeast Crater, in the lower part of the eruptive fissure that opened yesterday. INGV’s online seismograms and the LAVE webcam show that it is well fed. At the same time, an ash plume still rises above the summit area of the volcano. INGV explains it is generated by the strombolian activity in the Bocca Nuova and the NE Crater. Catania airport is again operational.

Only people who get up early could see the summit area of Mt Etna this morning. Poor weather conditions now prevent from seeing the eruption and it is snowing on the volcano.

L’éruption vue depuis l’espace (Source: ESA)

Capture d’image de la webcam Skyline ce matin

L’émission de lave s’est stabilisée à un bon niveau (Source: INGV)

La coulée de lave vue par la webcam L.A.V.E.

Aperçu du tremor éruptif (Source: INGV)

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17 heures : L’éruption semble se stabiliser, comme le montrent le tremor et la sismicité. Tout laisse à penser que la lave va couler encore quelque temps sur la pente du Nouveau Cratère Sud-Est, avant de terminer sa course dans la Valle del Bove. En ce moment, elle ne présente aucun danger pour les zones habitées et la situation est bien différente de l’éruption de 1991-1994 qui avait provoqué l’inquiétude des habitants de Zafferana Etnea.

Nous sommes en hiver et la météo n’est pas toujours favorable. Quand le temps est dégagé, on obtient un bon point de vue sur l’éruption depuis le Monte Pomiciaro ou le Monte Zoccolaro. Ils étaient mes lieux d’observation nocturne préférés en 1999 quand j’ai pris cette photo. Des moments inoubliables.

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17:00: It looks as if the eruption is stabilising, as can be seen with the tremor and the seismicity. As I put it previously, everything suggests that lava will keep flowing for some time on the slope of the New South-East Crater, before spreading in the Valle del Bove. At present, it poses no threat to inhabited areas and the situation is quite different from the 1991-1994 eruption that worried the inhabitants of Zafferana Etnea.
We are in winter and weather conditions are sometimes quite poor. When the weather is clear, you get a good view of the eruption from Monte Pomiciaro or Monte Zoccolaro. They were my favourite nighttime viewing spots in 1999 when I took this picture. Unforgettable moments.

Photo: C. Grandpey

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Le Stromboli sous surveillance // Stromboli closely monitored

A noter que la Protection Civile a ordonné le passage à la couleur Jaune du niveau d’alerte du Stromboli. En effet, selon les volcanologues italiens, « indépendamment des phénomènes volcaniques locaux qui peuvent varier fréquemment, une situation de déséquilibre volcanique significatif persiste sur le volcan ». Des changements soudains de l’activité sont toujours possibles.

En ce moment, la sismicité ne révèle pas d’anomalies et les images de la webcam montrent que le Stromboli traverse une période relativement calme, avec les quelques épisodes éruptifs habituels (voir captures d’écran ci-dessous). L’INGV a pour habitude d’intensifier sa surveillance du volcan quand l’Etna entre en éruption, même si aucun lien n’a été prouvé entre l’activité de ces deux volcans..

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It should be noted that the Civil Protection has raised to the yellow colour the alert level for Stromboli. Indeed, according to Italian experts, « independently of local volcanic phenomena that can vary frequently, a situation of significant volcanic imbalance persists on the volcano ». Sudden changes in activity are always possible.
At this moment, seismicity does not reveal anomalies and the images of the webcam show that Stromboli is going through a relatively calm period, with the few usual eruptive episodes (see screenshots below). INGV is used to intensifying its surveillance of the volcano when Mt Etna erupts, even if no link has ever been proved between the activity of both volcanoes.

Fuego (Guatemala): Intensification de l’éruption

L’éruption du Fuego se poursuit. Comme le montre l’évolution sismique ci-dessous, on observe une intensification des explosions qui génèrent des colonnes de cendre jusqu’à 5200 mètres d’altitude avant de s’étirer sur 20 à 30 km. Des avalanches de matériaux modérées à fortes sont observées dans les ravines Seca, Ceniza, Taniluyá, Las Lajas et Honda où elles atteignent parfois la végétation. Les projections de matériaux incandescents atteignent 800 mètres de hauteur et les explosions font vibrer les vitres des habitations sur les flancs ouest et sud-ouest. On observe des retombées de cendre dans plusieurs localités comme Panimache II, Santa Sofia, Sangre de Cristo, Palo Verde et Alotenango. Il y a également risque de retombées de cendre à Antigua. Une coulée de lave avance toujours sur une longueur de 2500 m dans la ravine Ceniza.

Au vu de l’intensification des coulées pyroclastiques, il est conseillé à la population de quitter les abords des ravines mentionnées ci-dessus. L’INSIVUMEH demande à la CONRED de prendre toutes les mesures nécessaires pour assurer la sécurité de la population. Il est demandé aux compagnies aériennes d’éviter la région du volcan à cause des importantes émissions de cendre.

Source : INSIVUMEH.

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 The eruption of Fuego volcano continues. As shown by the seismic evolution below, there is an intensification of explosions that generate ash columns up to 5200 metres a.s.l. before drifting over 20 to 30 km. Moderate to strong avalanches of material are observed in the Seca, Ceniza, Taniluyá, Las Lajas and Honda drainages where they sometimes reach the vegetation. The ejections of incandescent material reach 800 metres in height and the explosions vibrate the windows of the houses on the west and south-west flanks. Ashfall can be observed in several communities such as Panimache II, Santa Sofia, Sangre de Cristo, Palo Verde and Alotenango. There is a risk of ashfall in Antigua. A lava flow is still moving forward over 2500 m in the Ceniza drainage.

Because of the intensification of pyroclastic flows, residents are advised to leave the areas close to the above-mentioned drainages. INSIVUMEH asks CONRED to take all necessary measures to ensure the safety of the population. Airlines are asked to avoid the volcano area because of high ash emissions.
Source: INSIVUMEH.

Activité sismique actuelle sur le Fuego (Source: INSIVUMEH)

Zones menacées par les lahars en cas de fortes pluies (Source: INSIVUMEH)