Étiquette : lava lakes

Abondance de lacs de lave à la surface de Io // Plenty of lava lakes on Io’s surface

Dans une note publiée le 23 avril 2024, j’expliquais qu’une nouvelle animation réalisée avec les données fournies par la sonde spatiale Juno de la NASA révélait un énorme lac de lave à la surface de Io, la lune de Jupiter.
Aujourd’hui, la NASA nous apprend que ne n’est pas un, mais de nombreux lacs de lave qui ont été découverts par la mission Juno à la surface de la lune jovienne. À l’aide du Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM), mis au point par l’Agence spatiale italienne et initialement prévu pour percer les épais nuages qui entourent Jupiter, la sonde Juno a capturé des images infrarouges de ces lacs de lave disséminés à la surface de Io. On peut voir des anneaux de lave à très haute température entourant une croûte plus froide. Sur les images, les anneaux montrent une belle couleur blanche avec une signature thermique comprise entre 232 et 732 degrés Celsius. La température du reste du lac est beaucoup moins élevée, avec environ moins 43 degrés Celsius.

 Image infrarouge de Chors Patera, l’un des lacs de lave sur IO(Source : NASA)

Grâce aux dernières données fournies par Juno, les scientifiques ont aujourd’hui une meilleure idée du type de volcanisme le plus fréquent sur Io, à savoir d’énormes lacs de lave où le magma monte et descend, La croûte du lac vient se briser contre les parois du lac, formant un anneau de lave typique, comme ceux que l’on rencontre sur les lacs de lave à Hawaii.
L’hypothèse principale est qu’il se produit des remontées de magma dans ces lacs de lave, provoquant des variations de leur niveau. Lorsque la croûte touche les parois du lac, qui peuvent atteindre des centaines de mètres de hauteur, le contact la fait se briser, faisant ressortir la lave en bordure du lac.
Une autre hypothèse suggère que le magma jaillit au milieu du lac, repoussant la croûte vers l’extérieur jusqu’à ce qu’elle s’enfonce en bordure du lac, ce qui fait réapparaître la lave et forme ces anneaux.
Les chercheurs ont encore beaucoup à étudier sur Io, notamment en ce qui concerne l’imagerie infrarouge fournie par la sonde Juno. En combinant ces nouveaux résultats avec ceux visant à étudier et cartographier les volcans des pôles nord et sud d’Io, encore jamais vus, le JIRAM s’avère être l’un des outils les plus précieux pour comprendre le comportement de cet univers.
Source : space.com.

La sonde spatiale Juno de la NASA a photographié des panaches volcaniques à la surface de la lune de Jupiter (Source : NASA)

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In a post published on April 23rd, 2024, I explained that a new animation performed with NASA Juno spacecraft data revealed an enormous lava lake on the surface of Jupiter’s moon Io.

Today, NASA informs us that the Juno mission’s latest discovery is that the Jovian moon does not harbour a single lava lake but is covered with plenty of them. Using its Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) instrument, a project by the Italian Space Agency originally used to peer beneath Jupiter’s thick clouds, Juno has captured infrared images of these lakes peppered across Io’s surface. They show hot rings of lava surrounding a cooler crust. In the images, the rings are bright white with a thermal signature between 232 and 732 degrees Celsius. The rest of the lake is much cooler, measuring at some minus 43 degrees Celsius.

Through the latest data provided by Juno, scientists now have an idea of what is the most frequent type of volcanism on Io: enormous lakes of lava where magma goes up and down, The lava crust is forced to break against the walls of the lake, forming the typical lava ring seen in Hawaiian lava lakes.

The leading hypothesis is that magma undergoes upwelling in these lava lakes, causing the lakes to rise and fall. When the crust touches the lake’s walls, which can be hundreds of meters tall, the friction causes it to break, exposing the lava along the edge of the lake.

A secondary hypothesis suggests that magma wells up in the middle of the lake, pushing the crust outward until it sinks along the edge of the lake, again exposing the lava and forming those lava rings.

Researchers still have much to study on Io, particularly when it comes to Juno’s infrared imagery. Combining these new results with Juno’s longer-term campaign to monitor and map the volcanoes on Io’s never-before-seen north and south poles, JIRAM is turning out to be one of the most valuable tools to learn how this universe works.

Source : space.com.

Les lacs de lave du Kilauea, Ambrym et Nyiragongo // Kilauea, Ambrym and Nyiragongo lava lakes

En 2018, la pression du magma a entraîné la hausse de niveau du lac de lave au sommet du Kilauea (Hawaii). Cette forte pression magmatique a débouché sur une très spectaculaire éruption qui a provoqué la vidange rapide du lac de lave et l’effondrement du cratère sommital du Kilauea

La même séquence d’événements s’est également produite en 2018 à Ambrym, un volcan très actif au Vanuatu. On note beaucoup de points communs avec l’éruption du Kilauea. Avant 2018, la caldeira sommitale d’Ambrym hébergeait cinq lacs de lave. Dans les semaines précédant l’éruption, la lave dans au moins l’un des lacs a montré une hausse significative, comme cela a été observé avant l’éruption du Kilauea en 2018.

Source : GeoHazards

Une hausse de la sismicité a été enregistrée au sommet le 14 décembre à Ambrym et très vite le magma est entré dans la zone de rift sud-est, provoquant une fracturation importante du sol. En deux jours, les cinq lacs se sont vidangés et les cratères se sont effondrés, tandis que des panaches de cendres s’élevaient du sommet.

Le 17 décembre, la migration du magma s’est arrêtée à Ambrym. Peu de temps après, les habitants ont observé de la pierre ponce en train de dériver sur le rivage, preuve qu’une éruption sous-marine s’était produite plus loin dans la zone de rift. Au sommet, un lac d’eau a rapidement remplacé l’un des lacs de lave dans le cratère effondré.

La fracturation du sol à Ambrym a causé des dégâts aux bâtiments en 2018, mais l’éruption aurait pu être plus dévastatrice si elle s’était produite sur terre.

En 1913, un schéma d’activité identique s’est produit à Ambrym, avec une éruption sur terre qui a détruit un hôpital. Une étude sur l’éruption d’Ambrym en 2018 souligne que l’élévation du niveau du lac de lave avant l’éruption était probablement due à une accumulation de pression dans la chambre magmatique sommitale. Les auteurs de l’étude notent que ce processus a été décrit en détail pour le Kilauea qui dispose d’un réseau de surveillance plus performant.

En conclusion, on peut dire que les lacs de lave sommitaux sont de bons indicateurs de la pression qui règne dans la chambre magmatique sous-jacente, et jouent le rôle de baromètres à liquide.

L’analyse de la lave a montré que le dyke magmatique d’Ambrym avait, sur son parcours le long de la zone de rift, rencontré une poche périphérique de magma plus ancien. Ce mélange de magmas a également eu lieu lors de l’éruption dans la Lower East Rift Zone du Kilauea en 2018, avec des conséquences sur les débits éruptifs et les risques associés.

Les observations des éruptions d’Ambrym et du Kilauea indiquent que l’élévation rapide du niveau des lacs de lave sommitaux pourrait être un bon indicateur des prochaines éruptions latérales de ces volcans.

Ce processus éruptif a des implications pour les risques associés au Nyiragongo, en République Démocratique du Congo. Le volcan héberge un grand lac de lave actif depuis des décennies. L’élévation du niveau de ce lac de lave a précédé de grandes éruptions latérales en 1977 et 2002. L’éruption de 1977 du Nyiragongoa produit des coulées de lave particulièrement rapides qui ont tué des dizaines de personnes. Les coulées de lave de l’éruption de 2002 ont envahi une grande partie de la ville de Goma, laissant 120 000 personnes sans abri et en déplaçant de nombreuses autres. Actuellement, le lac de lave du Nyiragongo a un niveau élevé, semblable à celui d’avant les éruptions de 1977 et 2002. Une étude récente, menée par une équipe internationale de scientifiques, a conclu que la situation actuelle sur le Nyiragongo pourrait déboucher sur une nouvelle éruption latérale dans plusieurs années.

Source : Wikipedia

S’agissant du Kilauea, il convient de noter que le lac de lave actuel qui a commencé à se former en décembre 2020 dans le cratère de l’Halema’uma’u est très différent de celui que l’on pouvait observer avant 2018. Le lac actuel est formé par accumulation de la lave qui coule passivement au fond du cratère. Il ne se trouve pas directement au-dessus du conduit en provenance de la chambre magma. Cela signifie que les changements de son niveau ne peuvent pas être utilisés comme indicateurs de la pression magmatique.

Lac de lave avant l’éruption du Kilauea en 2018 (Source : HVO)

‘Lac’de lave actuel sur le Kilauea (Source: HVO

Au fil des ans, les pentes du Kilauea, d’Ambrym et du Nyiragongo ont été dévastées par des éruptions alimentées par un magma s’écoulant depuis leurs sommets. Les scientifiques espèrent aboutir à une meilleure compréhension de ces éruptions latérales et de leurs signes avant-coureurs. Ils pourront ainsi utiliser ces connaissances pour réduire les risques et améliorer la prévision éruptive.

Source: USGS / HVO.

Pour ceux qui possèdent l’ouvrage, des descriptions des éruptions tragiques d’Ambrym et du Nyiragongo se trouvent dans mon livre Killer Volcanoes, aujourd’hui épuisé.

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In 2018, rising summit lava lake levels, caused by building magmatic pressure, culminated in a large eruption of Kilauea (Hawaii) which abruptly drained the summit lava lake and initiated crater collapse.

The same sequence of events also occurred in 2018 on Ambrym, a highly active volcano in Vanuatu, with that paralleled those on Kilauea. Prior to 2018, the summit caldera on Ambrym hosted five lava lakes. In the weeks prior to the eruption, at least one of the lava lakes showed a significant rise, similar to what happened before Kilauea’s 2018 eruption.

Earthquakes began at the summit on December 14th, and soon magma intruded along Ambrym’s southeast rift zone, creating extensive ground cracking. Within two days, all five lakes had drained and the craters collapsed inwards, as ash plumes rose from the summit.

On December 17th, the magma migration stopped. Soon after, residents observed pumice drifting onshore, signaling that a submarine eruption had occurred far down the rift zone. At the summit, a water lake soon replaced one of the lava lakes in the collapsed crater.

Although ground cracking at Ambrym produced damage to buildings in 2018, the eruption could have been more hazardous if it had happened onshore. In 1913, a similar pattern of activity occurred at Ambrym, producing an onshore eruption that destroyed a hospital.

A study on the 2018 Ambrym eruption highlights that the rising lake level prior to the eruption was a likely sign of building pressure in the summit magma chamber. The authors note that this pattern has been documented in detail at Kilauea, which has a more extensive monitoring network.

In essence, summit lava lakes are giant pressure gauges of the underlying magma chamber, akin to a liquid barometer. Analysis of the lava chemistry showed that the magmatic dike at Ambrym had intersected a peripheral, isolated pocket of older magma on its route along the rift zone. This mixing of new and old magma also occurred during the 2018 lower East Rift Zone eruption of Kīlauea, with implications for eruption rates and hazards.

The Ambrym and Kīlauea observations suggest that rapidly rising summit lava lakes may be a common harbinger of upcoming flank eruptions.

This process has implications for hazards at Nyiragongo, in the Democratic Republic of the Congo, which hosts a large summit lava lake that has been intermittently active for decades.

Rising lake levels preceded large flank eruptions in 1977 and 2002 at Nyiragongo. The 1977 eruption produced unusually fast lava flows, killing scores of people. Lava flows from the 2002 eruption covered a large portion of the city of Goma, leaving 120,000 people homeless and displacing many more. Currently, the Nyiragongo lake has risen to a high level, roughly similar to that before the 1977 and 2002 eruptions. A recent study, by a different international team of scientists, has forecast that this could lead to a new flank eruption in several years.

It’s worth noting that the current lava lake at Kilauea, which started forming in December 2020, is fundamentally different from the lake that was present before 2018. The current lake is lava that is passively ponding at the bottom of the Halema’uma’u crater and is not situated directly over the conduit that rises from the magma chamber. This means its lava level changes can’t be used as a pressure gauge in the same manner.

Over the years, communities on Kilauea, Ambrym, and Nyiragongo have been devastated by eruptions fed by magma draining from their summits. Scientists hope to develop a better understanding of these flank eruptions and their precursors and use that knowledge to reduce risk and improve forecasts in the future.

Source: USGS / HVO.

Les lacs de lave se font rares // Lava lakes are getting rare

Il n’y a actuellement aucun lac de lave sur le Kilauea (Hawaii) où la dernière éruption s’est terminée en août 2018.

Dans une note publiée le 9 juillet 2019, on peut lire sur le site Web VolcanoDiscovery qu’«aucun changement significatif n’a été observé sur l’Erta Ale (Éthiopie) au cours des dernières semaines. L’éruption latérale (commencée début 2017) se poursuit et agrandit progressivement le vaste champ de lave sur les flancs sud et est du volcan. À l’heure actuelle, des fronts de coulées actives sont présents à environ 5 km au sud-est de la caldeira sommitale, où existe toujours un lac de lave, mais il reste relativement profond dans le cratère sud.» Cela confirme les informations communiquées par des visiteurs qui ont affirmé que l’on discernait à peine le lac à travers les panaches de gaz émis par le volcan.

L’Observatoire Volcanologique de Goma (République démocratique du Congo) signale que l’effondrement des parois internes du cratère de Nyamuragira, observé en mai 2019, s’est poursuivi au cours du mois de juillet. On pouvait voir des fontaines de lave émises par un petit cône, mais il n’est fait état d’aucun lac de lave. Il a disparu en juin 2019.

Le niveau du lac de lave du Nyiragongo (République démocratique du Congo) a baissé, ce qui le rend invisible pendant la journée. L’incandescence du lac continue d’être visible la nuit. L’activité a également diminué au niveau d’un petit cône éruptif qui s’est formé dans le cratère en 2014.
Observatoire Volcanologique de Goma (OVG)

Les dernières images de la webcam suggèrent qu’un petit lac de lave est toujours présent au fond du cratère du Villarrica (Chili). Les dernières informations indiquent que des explosions stromboliennes éjectent des matériaux incandescents sur les flancs du volcan dont le niveau d’alerte est Jaune.

Un chaudron de lave est toujours présent au fond du cratère du Masaya (Nicaragua).

Un nouveau lac de lave a été récemment découvert dans le cratère du Mont Michael, un volcan actif sur l’île Saunders, l’une des îles Sandwich du Sud. Selon le British Antarctic Survey, le lac de lave a un diamètre d’environ 110 mètres. La température de la lave varie entre 989 et 1,279°C sous une croûte dont la température de surface est comprise entre 284 et 419°C.

Un lac de lave semble toujours exister au fond du cratère de l’Erebus (Antarctique), mais il est rarement visité en raison des conditions d’accès difficiles.

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There is currently no lava lake on Kilauea (Hawaii) where the last eruption came to an end in August 2018.

In a post released on July 9th, 2019, one can read on the VolcanoDiscovery website that “no significant changes have occurred at Erta Ale (Ethiopia) during the past weeks. The flank eruption (which had started in early 2017) is still going on, gradually enlarging the vast new lava flow field on the southern and eastern flanks. Right now, active flow fronts are present at approximately 5 km SE of the summit caldera where the lava lake is also present, but still relatively deep in the southern pit crater.” This confirms the report of visitors who said that the lava lake was hardly visible through the gas plumes emitted by the volcano.

The Observatoire Volcanologique de Goma (Democratic Republic of Congo) reports that collapses of Nyamuragira’s inner crater walls observed in May 2019 continued during the month of July. Lava fountaining from a small cone was visible, but no lava lake is mentioned. It disappeared in June 2019.

The level of Nyiragongo’s lava lake has dropped, making it not visible in the daytime. Incandescence from the lake continues to be visible at night. Activity has also declined at a small eruptive cone that formed in the crater in 2014.

The latest webcam images suggest that a lava pond is still observed deep at the bottom of Villarrica’s crater (Chile).The latest reports indicate that strombolian explosions eject incandescent material onto the flanks of the volcano whose alert level is Yellow.

A boiling lava pond is still present at the bottom of Masaya (Nicaragua).

A new lava lake was recently discovered was discovered in the crater of Mount Michael, an active volcano on Saunders Island, one of the South Sandwich Islands. According the British Antarctic Survey, the lava lake has a diameter of about 110 metres. The temperature of the lava varies between 989 and 1.279°C under a crust whose surface temperature is between 284 and 419°C.

A lava lake is expected to exist at the bottom of Mt Erebus’ crater (Antarctica), but it is rarely visited due to the difficult access conditions.

Le lac de lave du Nyiragongo peut être superbe (Crédit photo: Wikipedia)

Lac de lave à ras bord dans le cratère de l’Halema’uma’u (Crédit photo: HVO)

Les lacs de lave se font rares sur Terre // Very few lava lakes on Earth

Il y a actuellement très peu de lacs de lave sur Terre.

J’ai longuement décrit la vidange du lac de lave dans le cratère de l’Halema’ma’uu lors de l’éruption du Kilauea à Hawaï en 2018.

En ce qui concerne Ambrym (Vanuatu), le dernier rapport GeoHazards informe le public que le niveau d’alerte volcanique a été réduit de 3 à 2. Le déclin de l’activité éruptive et la présence de fractures actives dans la partie sud-est d’Ambrym expliquent les changements apportés aux zones à risques (voir la carte ci-dessous). Les zones de danger dans la caldeira se limitent maintenant à 1 km autour du Benbow et à 2 km autour des cratères du Marum, y compris le Maben-Mbwelesu, le Niri-Mbwelesu et le Mbwelesu. Une zone de risque supplémentaire a été ajoutée au sud-est d’Ambrym, à moins de 1 km des fractures mentionnées ci-dessus.
Les dernières images et observations satellitaires confirment la présence de fractures actives qui se sont ouvertes dans le village de Paamal et ses environs, ainsi que le soulèvement du sol dans la zone côtière du sud-est d’Ambrym. Les fractures sont orientées dans la direction WSW-ENE. Les observations de ces fractures révèlent qu’il n’y a pas de vapeur qui s’en échappe, ni de coulées de lave ; on ne perçoit aucune odeur de gaz volcanique. Les fractures et le soulèvement du sol dans le sud-est d’Ambrym sont peut-être dus à la présence d’une d’un dyke qui se serait formé au moment de la vidange des lacs de lave dans les cratères sommitaux du Benbow et du Marum en décembre 2018, avec migration de la lave vers l’est de l’île. Cette activité a remodelé la forme de l’île et GeoHazards pense qu’elle pourrait influer sur les futures zones d’impact volcanique.
Ces observations indiquent également qu’une activité volcanique persiste au niveau de la caldeira, avec des émissions de vapeur et d’autres gaz provenant des cratères actifs, ainsi que des effondrements dans certaines zones autour des cratères actifs. Les lacs ou marmites de lave qui existaient dans les cratères du Benbow et du Marum ont disparu depuis le 16 décembre 2018.
Bien que la population ne ressente plus de fortes secousses, les observations actuelles et l’analyse des données confirment l’existence d’une sismicité qui pourrait continuer à affecter les fractures existantes, en particulier dans le sud-est d’Ambrym.

Le lac de lave de l’Erta Ale semble lui aussi connaître des difficultés avec de fortes variations de son niveau Au mois de septembre 2018, l’agence de voyage Volcano Discovery indiquait que le lac de lave restait actif et se trouvait à 75 mètres sous la lèvre du cratère nord du volcan. Cependant, le fort dégazage empêchait souvent de voir sa surface. ,

Deux amis qui viennent de rentrer d’Ethiopie indiquent que le lac de lave est petit et se trouve à plus de 100 mètres de profondeur. Sa surface est masquée par les gaz. Il continue à se vidanger. Mes amis ajoutent que tant que la ou les galeries évacueront la lave, il n’y aura pas de lac. Seul un effondrement ou un puissant séisme pourrait obstruer ces galeries et empêcher cette évacuation de la lave, ce qui permettrait au lac de se remettre en charge.

Un petit lac de lave existe au fond du cratère de l’Erebus mais son accès reste compliqué et peu de missions se rendent à son chevet. La dernière en date (voir ma note) du 13 janvier 2019 avait pour but l’étude des bactéries qui parviennent à se développer dans cet univers hostile.

Il existe toutefois des lacs de lave spectaculaires comme celui du Nyiragongo (République Démocratique du Congo) et son voisin Nyamuragira. Se renseigner sur la sécurité locale avant de se rendre dans ce pays. Voici une petite vidéo du lac de lave dans le Nyamuragira (février 2019): https://www.youtube.com/watch?v=utwABU8bS3g&fbclid=IwAR2j7dKMaOf4VZQqKkB5Tj-v1eHPWc_29rliOsJ69XNCh9TOuVJS0qmtFIM

En Amérique centrale, au Nicaragua, un chaudron de lave bouillonne au fond du Masaya.

Un conseil : Si vous décidez d’entreprendre un voyage (souvent coûteux) afin d’observer un lac de lave actif, renseignez vous sur son existence. Les descriptifs fournis par les agences de voyage peuvent ne pas être à jour!

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There are currently very few lava lakes on Earth.

I have long documented about the drainage of the lava lake in Halema’ma’u during the 2018 eruption of Kilauea Volcano in Hawaii.

As far as Ambrym (Vanuatu) is concerned, the latest GeoHazards report informs the public that the volcanic alerte level has been lowered from 3 to 2. This declined activity and the presence of active faults in the SE part of Ambrym contribute to the change of current danger zones of Ambrym volcano (see map below). The danger zones at the caldera are now reduced to 1 km around Benbow and 2 km around Marum craters including Maben-Mbwelesu, Niri-Mbwelesu and Mbwelesu. An additional area of risk at the South-East of Ambrym is now identified within 1 km from major cracks.

The latest satellite imagery and observations confirm the presence of open cracks and active faults in Paamal village and its vicinity and the uplift at the coastal area of South-East Ambrym. These fractures are oriented in the WSW-ENE direction. Observations of the crack surfaces confirm that there is no steam, no lava flows, not even any smell of volcanic gases in the cracks. Cracks and uplift in SE Ambrym may be due to the presence of a possible dyke that may form from the drainage of the main craters of Benbow and Marum at the summit and migrating beneath to the eastern part of the island in December 2018. This activity has reshaped the form of the island and may influence the future volcanic hazards impact areas.
These observations also indicate that the volcano activity at the caldera remains with emissions of steam and other gases from the active craters with collapses in some areas around the active craters. The lava lakes that used to exist in Benbow and Marum craters have disappeared since December 16th, 2018.

Though people are no longer feeling strong earthquakes, current observations and analysis of seismic data confirm an ongoing seismicity which may continue to affect the existing cracks, especially in the South-East Ambrym area.

The lava lake in Erta Ale volcano seems to be experiencing difficulties with strong fluctuations of its level. In September 2018, the Volcano Discovery travel agency reported that the lava lake remained active and was 75 metres below the rim of the northern crater of the volcano. However, the strong degassing often prevented from seeing its surface.
Two friends who have just returned from Ethiopia indicate that the lava lake is small and is more than 100 metres deep. Its surface can’t be seen because of the gases. The drainage continues. My friends add that as long as the gallery – or galleries – will evacuate the lava, there will be no lake. Only a collapse or a powerful earthquake could obstruct these galleries and stop this evacuation of the lava; this would allow the lake to refill.

A lava lake exists at the bottom of the crater of Mt Erebus but its access is very difficult and very few missions visit the volcano. The last one (see my post of January 13th, 2019 aimed at studying the bacteria that manage to survive in that hostile environment.

However, there are spectacular lava lakes such as Nyiragongo (Democratic Republic of Congo) and its neighbour Nyamuragira. Get informed about local safety before travelling to this country. Here is a short video of the lava lake in Nyamuragira (February 2019): https://www.youtube.com/watch?v=utwABU8bS3g&fbclid=IwAR2j7dKMaOf4VZQqKkB5Tj-v1eHPWc_29rliOsJ69XNCh9TOuJJs0qmtFIM

In Central America, in Nicaragua, a cauldron of lava bubbles at the bottom of Masaya Volcano

Just one piece of advice :  If you decide to start a (costly) journey to go and see an active lava lake, make sure such a lake still exists. The descriptions provided by the travel agencies are not always updated!

Lac de lave dans le cratère de l’Halema’uma’u en 2017 (Crédit photo: IVO)

Nouvelle carte à risques de la caldeira d’Ambrym (Source: GeoHazards)

Les cratères de l’Erta Ale en 2008 (Source: Wikipedia)

Vue du sommet de l’Erebus (Source: Wikipedia)

Le lac de lave du Nyiragongo est actuellement le plus grand sur Terre. (Crédit photo: Wikipedia)