Histoire de banquettes, deltas et plates-formes à Hawaii // A story of benches, deltas and shelves in Hawaii

L’histoire en question est celle des entrées de lave sur la Grand Ile d’Hawaii, comme celle que l’on pouvait encore observer il y a quelques jours sur le site de Kamokuna. Plusieurs mots ou expressions ont été utilisés pour désigner la formation de cette nouvelle terre.
Il y a quelques années, « banquette » était le terme communément utilisé pour désigner l’accumulation de lave à son entrée dans l’océan. Les géologues ont abandonné ce mot parce que la définition géologique d’une banquette ne correspond pas au processus par lequel de nouvelles terres se forment quand la lave entre dans la mer.
« Delta de lave » est maintenant le terme géologique accepté. Toutefois, comme le mot « banquette » a été utilisé pendant de longues années, il est parfois difficile d’adopter un nom différent pour désigner la nouvelle terre en formation lors de l’entrée de la lave dans l’océan.
Dans un article intitulé Volcano Watch, publié régulièrement sur le site web de l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO), les scientifiques tentent de mettre fin à la confusion entre les termes désignant l’entrée de la lave dans l’océan. Ils en profitent aussi pour décrire les processus par lesquels les deltas de lave se forment et évoluent.
« Banquette » n’est pas un terme approprié. En effet, pour les géologues, les banquettes sont des éléments d’érosion, alors que les deltas sont des éléments de dépôt, formés par l’accumulation de nouveaux matériaux.
Les banquettes côtières sont des terres presque horizontales formées généralement par l’érosion des vagues sur de longues périodes. Ces structures plates et étroites se forment à la base des falaises près du niveau de marée haute. À Hawaii, Hanauma Bay (l’un de mes spots de snorkelling préférés !) est l’exemple d’une banquette qui a découpé la paroi sud d’un anneau de tuf tout près de Koko Head sur l’île d’Oahu. En outre, le mot banquette est également utilisé pour désigner le niveau de lave dans un tunnel.
«Plate-forme» est un autre terme fréquent, mais erroné, utilisé pour décrire l’entrée de la lave dans l’océan. Une plate-forme est une élévation peu profonde et presque horizontale de la croûte continentale qui s’étend au-dessous du niveau de la mer au large des côtes à partir du continent. On peut observer de telles plates-formes au large des îles d’Hawaii, mais elles sont généralement beaucoup plus vastes que les deltas de lave.
Contrairement à l’origine érosive d’une banquette, un « delta de lave » est un dépôt construit par accumulation de lave près de la base de la falaise littorale, au niveau de l’entrée dans l’océan. Pour comprendre ce processus, il faut imaginer un delta, comme celui du Mississippi.  Il se forme lorsque les alluvions sont transportées le long de la rivière, puis se déposent là où la rivière pénètre dans un plus grand corps d’eau stagnante ou plus lente, comme un océan. La lave qui circule dans un tunnel se comporte comme une rivière; elle circule jusqu’à la côte où elle pénètre dans l’océan.
Lorsque la lave à une température d’environ 1140°C s’écoule dans l’océan, elle se refroidit rapidement, créant une interaction potentiellement explosive. De petites explosions et les assauts des vagues décomposent la lave en petits morceaux de roche et de sable qui se déposent ensuite au fond de la mer au-dessous de l’entrée de la lave dans l’océan. L’accumulation de ces matériaux forme la base instable sur laquelle reposent les deltas de lave.
Au fur et à mesure que le delta de lave continue de croître, son front peut commencer à s’affaisser, car le poids croissant du delta déstabilise ses fondations. Quand un delta de lave devient trop lourd, ou se brise par gravité, il s’effondre, partiellement ou complètement.
Au cours de ce processus, des explosions se produisent fréquemment, avec des projections de matériaux incandescents à la fois vers l’intérieur des terres et vers la mer, avec des risques pour les visiteurs. Ces dangers ont déjà été expliqués à plusieurs reprises.
Source: USGS / HVO.

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The story deals with lava entries on Hawaii Big Island, like one that could be observed at Kamokuna a few days ago. Several words or expressions have been used to refer to this formation of a new land.

A few years ago, “bench” was the term commonly used for the accumulation of lava at an ocean entry. But geologists have moved away from that word, because the geologic definition of a bench does not agree with the process by which new land forms when lava enters the sea.

“Lava delta” is now the accepted geologic characterization. But, because the word “bench” was used for so long, it can be hard to transition to a different name for the new land formed at an ocean entry.

In an article entitled Volcano Watch which is regularly released on their website by the Hawaiian Volcano Observatory (HVO), scientists try to help resolve any confusion about what new land at an active ocean entry should be called, and to describe the processes by which lava deltas form and evolve.

Bench” is considered as a wrong word. Indeed, to geologists, benches are erosional features, whereas deltas are depositional features, formed by the accumulation of new material.

Coastal benches are nearly horizontal terrains commonly formed by wave erosion over long periods of time. These flat and narrow features form at the base of sea cliffs near the high tide mark. In Hawaii, Hanauma Bay is an example of a bench that cut into the southeast wall of a tuff ring next to Koko Head on the Island of Oahu. Besides, the word bench is also used to refer to the level of lava within a tunnel.

Referring to a lava delta as a “shelf” is another common, but misguided, term that is used to describe the ocean entry feature. A shelf is a nearly horizontal, shallow ledge of continental crust that extends below sea level off the coast of a land mass. Island shelves can be found off the coast of the Hawaiian Islands as well, but they are generally much larger than lava deltas.

In contrast to the erosional origin of a bench, a “lava delta” is a depositional feature built by the accumulation of lava near the base of the sea cliff at an ocean entry. To understand this process, one should picture a river delta, like that of the Mississippi. It forms when alluvium is transported down the river and then deposited where the river enters a larger body of standing or slower-moving water, such as an ocean. Molten lava insulated in a tube is like a river. It is transported to the coast, where it enters the ocean.

As the approximately 1140-degree Celsius (2080-degree Fahrenheit) lava flows into the ocean, it quickly cools, creating a potentially explosive interaction. Small explosions and surf action break the lava into smaller pieces of rubbly rock and sand, which are then deposited onto the sea floor beneath the ocean entry. The accumulation of this unconsolidated material produces the unstable foundation on which lava deltas are built.

As a lava delta continues to grow, its front can begin to subside, because the increasing weight of the delta causes its rubbly foundation to shift. When a lava delta becomes too heavy, or is undercut downslope, it collapses, either partially or completely.

When a lava delta collapses, it can trigger explosions that throw blocks of solid rock and fragments of molten lava both inland and seaward, with hazards to the visitors. They have been explained many times before.

Source: USGS / HVO.

Delta de lave sur la Grande Ile d’Hawaii

Hanauma Bay, sur l’île d’Oahu

(Photos: C. Grandpey)

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

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

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

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

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

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

Source: HVO.

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

Belle vidéo du cratère de l’Halema’uma’u (Hawaii) // Great video of Halema’uma’u Crater (Hawaii)

En mars 2008, une nouvelle bouche éruptive s’est ouverte dans le cratère de Halema’uma’u au sommet du Kilauea à Hawaii.
En raison des risques volcaniques, la zone autour de l’Halema’uma’u a été fermée au public au début de l’année 2008 et elle est toujours interdite d’accès aujourd’hui. L’éruption sommitale peut toutefois être observée en toute sécurité depuis le rebord du cratère du Kilauea et, en particulier, depuis la terrasse du Jaggar Museum.
L’USGS a réalisé un documentaire, «Kilauea Summit Eruption-Lava Returns to Halema’uma’u.» Il est en anglais, raconte l’histoire de l’éruption et montre des images du lac de lave. Cette nouvelle vidéo de 24 minutes peut être vue en cliquant sur ce lien:

https://youtu.be/gNoJv5Vkumk

La vidéo commence par une mélopée avec l’ Halema’uma’u pour thème. Elle reflète les liens qui existent encore aujourd’hui entre la science et la culture hawaiienne sur le Kilauea.
Le documentaire raconte ensuite l’histoire éruptive de Halema’uma’u et décrit la formation et l’évolution permanente de la bouche éruptive et du lac de lave.
Six scientifiques de l’USGS-HVO partagent leurs idées sur l’éruption sommitale. Les sujets abordés comprennent la surveillance du lac de lave, comment et pourquoi son niveau monte et descend, pourquoi des événements explosifs se produisent, le lien entre le sommet du volcan et les éruptions de l’East Rift Zone, ainsi que les impacts de l’éruption sommitale sur l’île d’Hawaï et au-delà.
L’éruption sommitale du Kilauea atteindra sa dixième année en mars 2018. Il s’agit du lac de lave qui a persisté le plus longtemps depuis 1924, et rien n’indique que son activité ralentisse !
Source: USGS / HVO.

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In March 2008, a new volcanic vent opened within Halema‘uma’u Crater at the summit of Kilauea Volcano in Hawaii.

Due to volcanic hazards, the area around Halema’uma’u was closed to the public in early 2008 and remains closed today. The summit eruption can, however, be safely viewed from vantage points on the rim of Kilauea Crater, such as the terrace of the Jaggar Museum.

The USGS has produced a documentary, “Kilauea Summit Eruption–Lava Returns to Halema’uma’u,” to tell the story of the eruption, and to share imagery of the lava lake. This new 24-minute video can be seen by clicking on this link :

https://youtu.be/gNoJv5Vkumk

The video begins with a chant about Halema’uma’u. It reflects the connections between science and culture that continue on Kilauea today.

The documentary then recounts the eruptive history of Halema’uma’u and describes the formation and continued growth of the vent and lava lake.

As the story unfolds, six USGS-HVO scientists share their insights on the summit eruption. Topics include how they monitor Kilauea’s summit lava lake, how and why the lake level rises and falls, why explosive events occur, the connection between the volcano’s ongoing summit and East Rift Zone eruptions, and the impacts of the summit eruption on the Island of Hawaii and beyond.

Kilauea Volcano’s summit eruption will reach its 10th anniversary in March 2018. Even now, it is the longest-lasting summit lava lake since 1924, and there are no signs that it is slowing down.

Source : USGS / HVO.

Cratère de l’Halema’uma’u vu au crépuscule depuis la terrasse du Jaggar Museum (Photo: C. Grandpey)

Volcans et atmosphère lunaire // Volcanoes and lunar atmosphere

Une étude récente publiée dans la revue Earth and Planetary Science Letters révèle qu’il y a 3,5 milliards d’années une atmosphère enveloppait la Lune. Aujourd’hui, il ne reste pratiquement plus rien de cette atmosphère ténue, mais de nouveaux calculs montrent que de puissantes éruptions volcaniques ont généré assez de gaz à haute température pour créer cette atmosphère qui a mis 70 millions d’années pour s’évacuer.
Les astronomes ont longtemps pensé que la Lune était totalement dépourvue d’atmosphère, mais les chercheurs ont récemment découvert que l’océan de magma qui recouvrait la Lune à sa naissance il y a 4,5 milliards d’années a produit des vapeurs de sodium et de silice à haute température qui ont formé une atmosphère éphémère. Il semble qu’une deuxième atmosphère lunaire se soit développée il y a 3,5 milliards d’années à la suite d’éruptions pendant lesquelles la lave a envahi un grand cratère pour former Mare Imbrium, une plaine recouverte de lave sur la face de la Lune la plus proche de la Terre.
Depuis près d’une décennie, des études effectuées à l’aide de nouveaux instruments ultra sensibles ont révélé des matériaux volatils contenus dans les échantillons de verre volcanique lunaire recueillis par les astronautes des missions Apollon. Le verre provient de bassins lunaires à la couleur sombre et laisse supposer que les grandes éruptions volcaniques qui les ont formés entre 3,8 et 3,1 milliards d’années ont également émis de grandes quantités de gaz.
Les scientifiques de l’Institut Lunaire et Planétaire de Houston (Texas) ont calculé ces émissions de gaz en fonction des volumes estimés des coulées de lave. La grande coulée de 5,3 millions de kilomètres cubes de lave qui a rempli le bassin d’Imbrium s’est accompagnée de l’émission d’environ 10 milliards de tonnes de gaz. Cela a fait augmenter la pression de l’air lunaire qui a probablement atteint environ 1 pour cent de celle de la Terre, soit 1,5 fois la densité de l’atmosphère martienne.
Un chercheur de la Scripps Institution (Californie) affirme que ce processus de formation de l’atmosphère pourrait expliquer la répartition de l’eau et d’autres substances volatiles à la surface de la Lune. Cela pourrait aussi nous donner des indications sur la formation des atmosphères planétaires.
Source: The New Scientist / Earth and Planetary Science Letters.

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A recent study published in Earth and Planetary Science Letters reveals that 3.5 billion years ago an atmosphere was wrapping the Moon. Though today it retains only a few tenuous wisps of atmosphere, new calculations show that massive volcanic eruptions released enough hot gas to create one that took 70 million years to leak away.

Astronomers had long thought the Moon was perfectly dry, yet researchers recently discovered that the magma ocean covering the newborn moon 4.5 billion years ago released hot vapours of sodium and silica that formed a short-lived atmosphere. Now it seems a second lunar atmosphere developed 3.5 billion years ago as a result of eruptions flooding a large crater to form Mare Imbrium, a lava plain on the near side of the Moon.

Starting nearly a decade ago, studies using sensitive new instruments revealed volatile material embedded in lunar volcanic glass collected by Apollo astronauts. The glass came from the dark lunar basins and hinted that the large volcanic eruptions that formed them between 3.8 and 3.1 billion years ago also emitted vast amounts of gas.

Scientists at the Lunar and Planetary Institute in Houston have calculated these emissions based on the estimated volumes of the lava flows. The largest emission was the roughly 10 trillion tonnes of gas that erupted along with the 5.3 million cubic kilometres of lava that filled the Imbrium basin. That would have raised lunar air pressure to about 1 per cent that of modern Earth, or 1.5 times the density of today’s Martian atmosphere.

A researcher at the Scripps Institution of Oceanography in California says this atmosphere formation process could account for the distribution of water and other volatiles on the surface of the Moon. It could also help us understand how planetary atmospheres form.

Source : The New Scientist /  Earth and Planetary Science Letters.

La Lune pendant l’éclipse du 28 septembre 2015 (Photo: C. Grandpey)