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Le pouvoir destructeur des coulées de lave // The destructive power of lava flows

Un récent article « Volcano Watch » diffusé par l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (le HVO) explique que la dernière éruption en Islande, en janvier 2024, est un rappel des dangers liés aux coulées de lave. Les scènes de destruction observées en Islande ressemblent à celles subies par les habitants d’Hawaii, à plus grande échelle, lorsque leur vie a été bouleversée par l’éruption dévastatrice du Kilauea en 2018, avec la destruction de quelque 700 structures.

 

Crédit photo: HVO

Un scénario identique s’est déroulé en janvier 2024 en Islande. Une éruption a débuté le 14 janvier sur la péninsule de Reykjanes, avec une menace pour le port de pêche de Grindavik. Des fissures se sont ouvertes à quelques centaines de mètres en amont de la ville. Elles ont émis une coulée de lave qui est entrée dans une zone habitée et a détruit plusieurs maisons.

 

Image webcam

Le lendemain, le front de coulée s’est arrêté et l’éruption a pris fin. Le système magmatique a immédiatement provoqué un nouveau soulèvement du sol, signe qu’une nouvelle éruption pourrait se produire dans un avenir proche.
Ce n’est pas la première fois que l’Islande est confrontée à des coulées de lave destructrices. En 1973, une éruption a envoyé de la lave à travers Heimaey, dans les îles Vestmann, et la coulée a atteint le rivage. Cette éruption a été particulièrement remarquable par l’utilisation de canons à eau pour tenter de refroidir la lave et d’arrêter sa progression avant qu’elle ne bloque l’entrée du port de pêche. Près de la moitié de la ville a été détruite et aujourd’hui, il existe un « cimetière » de maisons à la surface de la coulée de lave de 1973, avec des bornes en pierre, illustrées d’un petit croquis, pour indiquer l’emplacement de chacune des habitations.

 

Crédit photo : HVO

L’éruption de janvier 2024 en Islande n’est pas la seule activité éruptive récente dans ce pays. Au cours des trois dernières années, cinq éruptions se sont produites sur la péninsule de Reykjanes. La plupart d’entre elles ont eu lieu loin des zones habitées. Des milliers de touristes ont pu admirer de très près les fontaines de lave.

 

Image webcam

Malheureusement, les données géologiques montrent que d’autres éruptions sont susceptibles de se produire dans un avenir proche sur la péninsule. La dernière phase éruptive dans cette partie de l’Islande s’est produite il y a 800 ans, avec des phases éruptives qui ont duré des décennies ou plus. Les éruptions des cinq dernières années pourraient n’être que le début d’une activité qui pourrait persister pendant plusieurs années. Cette perspective ne peut qu’angoisser encore davantage les habitants de Grindavik.

 

Crédit photo: Iceland Review

D’une certaine manière, la dernière activité éruptive sur la péninsule de Reykjanes n’est pas sans rappeler celle observée sur le Kilauea. La caldeira sommitale de ce volcan est dans une phase de remplissage qui fait suite à l’effondrement et à l’affaissement du plancher de la caldeira lors de l’éruption de 2018. Cinq éruptions ont eu lieu depuis 2020. La différence avec l’Islande, c’est que sur le Kilauea, cette phase éruptive est restée confinée à la caldeira sommitale, sans menace pour les zones habitées.
L’éruption de 2024 en Islande et celle du Kilauea en 2018 sont deux exemples récents qui mettent en évidence la nature destructrice des coulées de lave. En 2021, l’éruption du Cumbre Vieja à La Palma, dans les îles Canaries, a , elle aussi, produit des fontaines et des coulées de lave qui ont atteint l’océan, en traversant des zones habitées et en détruisant plus d’un millier de bâtiments.

 

Eruption de la Cumbre Vieja (image webcam)

Plus tôt la même année, une éruption latérale du Nyiragongo, en République Démocratique du Congo, a envoyé des coulées de lave dans plusieurs villages, détruisant environ un millier de maisons et tuant 32 personnes. Des milliers d’habitants ont été déplacés.
Que ce soit en Islande, à Hawaï, aux îles Canaries ou au Congo, l’impact des éruptions s’étend bien au-delà des seules coulées de lave. De nombreux habitants ont été déplacés et leur vie a été gravement perturbée, même si la lave a épargné leurs biens. Il faut du temps pour s’adapter à un paysage modifié. Les effets des coulées de lave peuvent persister des années après la fin de l’éruption.

Photo: C. Grandpey

Les progrès en matière de surveillance et de prévision de l’activité éruptive ont, certes, amélioré notre capacité à avertir les populations, mais les zones habitées restent vulnérables. Que la dernière éruption ait eu lieu il y a 800 ans ou 5 ans, il est important de connaître les aléas volcaniques susceptibles d’impacter les habitants qui doivent prendre les mesures nécessaires pour se protéger eux-mêmes, mais aussi leur famille et de leurs biens.
Source : USGS/HVO.

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A recent ‘Volcano Watch‘ article by the Hawaiian Volcano Observatory explains that Iceland’s recent eruption is a reminder of lava flow hazards. The scenes of destruction observed in Iceland are similar to those suffered by Hawaii residents, at a larger scale, when their lives were affected by the destructive 2018 eruption of Kilauea, with the destruction of 700 structures or so.

A similar scenario occurred in January 2024 in Iceland. A new eruption on the Reykjanes Peninsula began on January 14th, threatening the small fishing village of Grindavik. Fissures opened just a few hundred meters upslope of the town, sending a lava flow into residential areas. The flow inched into the edge of town and destroyed several houses.

By the next day, the flow front had stalled, and the eruption was ending. But the magmatic system has been reinflating beneath the surface, indicating another eruption could happen in the near future.

This is not the first time that Iceland has dealt with destructive lava flows. In 1973, an eruption sent lava right through Heimaey in the Vestmann Islands, with the flow creeping into the nearby bay. That eruption was most notable for the use of water cannons to try to cool the flow and arrest its advance before it blocked the entrance to the fishing harbor. Nearly half of the town was destroyed and today, a house “graveyard” is present on the surface of the 1973 lava flow that covered the town, with stone markers showing the location of each owner’s house accompanied by a small sketch of the residence.

The eruption of January 2024 in Iceland has not been the only recent eruptive activity there. Over the last three years, five different eruptions have occurred on the Reykjanes Peninsula. Most of these have been a safe distance from residential areas. Thousands of tourists were drawn to the up-close views of spectacular lava fountaining.

Unfortunately, the geologic record suggests that more eruptions could occur in the near future on the peninsula. The last eruptive phase in this part of Iceland occurred 800 years ago, but eruptive phases have lasted decades or longer. This suggests that the past five eruptions may be just the start of activity that could persist for years. This adds to the anxiety of Grindavik residents.

In a way, this recurrent eruptive phase in the Reykjanes Peninsula is reminiscent of the current era that is observed at Kilauea. The summit caldera of the volcano has been in a multi-year phase of crater refilling, following the collapse and subsidence of the caldera floor during the 2018 eruption. Five eruptions have occurred since 2020. However, at Kilauea, this multi-year eruptive phase has been safely contained within the summit caldera, with no threat to residential areas.

The 2024 eruption in Iceland and the 2018 Kilauea eruption are just two of several recent examples that highlight the destructive nature of lava flows. In 2021, the eruption of Cumbre Vieja at La Palma, in the Canary Islands, produced lava fountains and flows that reached the ocean, cutting through residential areas and destroying over a thousand buildings.

Earlier that same year, a flank eruption of Nyiragongo volcano, in the Democratic Republic of the Congo, sent lava flows through several villages, destroying about a thousand homes and killing 32 people. Thousands of residents were displaced.

In each of these places, whethze in Iceland, in Hawaii, in the Canary Islands, or in Congo, the impact of the eruption extends far beyond the margins of the lava flow. Large numbers of nearby residents have been displaced, and their lives severely disrupted, even if the flow spared their property. Residents and communities take time to adjust to a changed landscape. The effects of the lava flows can linger for years after the eruption ends.

While advances in monitoring and forecasting of eruptive activity have improved our ability to provide warning to stakeholders before an eruption; residential areas around the world are still vulnerable. Whether it’s been 800 years or 5 years since the last eruption where you live, it is important to know the volcanic hazards that could impact you and make a plan for taking care of yourself, your family, and your property.

Source : USGS / HVO.

Kilauea (Hawaii) : l’éruption de 1974 dans la zone de rift sud-ouest // The 1974 eruption in the Southwest Rift Zone

Le Kilauea n’est pas en éruption ces jours-ci. Toutefois, on assiste à la poursuite de l’activité sismique et de déformation liée à l’intrusion magmatique qui a commencé début octobre 2023 au sud-ouest du sommet. Le HVO explique que cette activité est susceptible de s’intensifier ou diminuer en fonction des arrivées de magma dans l’intrusion. « Une activité éruptive pourrait survenir dans un avenir proche sans prévenir ou presque. »
En attendant la prochaine éruption, le HVO s’attarde sur la dernière éruption observée sur la Zone de Rift Sud-Ouest en 1974. Au cours des dernières années, la majorité des éruptions du Kilauea se sont produites au sommet (2008-2018 et 2020-2023), dans la Middle East Rift Zone au niveau du Pu’uO’o (1983-2018) ou dans la Lower East Rift Zone (éruption de 2018).
La Zone de Rift Sud-Ouest n’a pas connu d’éruption depuis le 31 décembre 1974. Cette année-là, le Kīlauea est entré en éruption à trois reprises ; deux fois au sommet en juillet et septembre et une fois dans la Zone de Rift Sud-Ouest en décembre.
Immédiatement après l’éruption sommitale de septembre 1974, cette même région sommitale a commencé à connaître une inflation significative. La sismicité a augmenté au sommet et dans l’Upper East Rift Zone au cours du mois qui a précédé l’éruption de décembre. Dans la soirée du 30 décembre, le sommet et la partie supérieure de la Zone de Rift Sud-Ouest ont connu une activité sismique à raison de 2 à 4 événements par minute.
Juste après minuit, à 0 h10 le 31 décembre, les inclinomètres ont enregistré une forte déflation et on a observé une hausse du tremor indiquant que le magma était en train de quitter la région sommitale.
Le HVO n’a pas eu longtemps à attendre : les premières fontaines de lave ont été observées à 2 h 56 du matin le 31 décembre dans la région du Désert de Ka’ū, à l’intérieur du Parc national. Ces fontaines de lave atteignaient une quarantaine de mètres de hauteur, avec quelques projections de bombes jusqu’à 100 mètres de haut.
Plus de 10 fissures se sont ouvertes au cours de la première heure de l’éruption, en direction de l’est-nord-est et l’ouest-sud-ouest, formant un rideau de lave quasi continu sur plus de 4 kilomètres de longueur.
La hauteur des fontaines de lave a commencé à diminuer rapidement pendant la matinée et l’éruption a pris fin à 8h50.
Au cours des quelque six heures d’éruption, la lave a parcouru une douzaine de kilomètres depuis sa source. Il a été surprenant de constater que la coulée de lave était très peu épaisse – moins de 90 centimètres – et a couvert une vaste surface de la partie supérieure de la Zone de Rift Sud-Ouest.
Source : USGS/HVO.

L’éruption en début de matinée le 31 décembre 1974 (Crédit photo : USGS)

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Kilauea is not erupting these days. However, the seismic and deformation unrest associated with the intrusion that began in early October 2023 southwest of the summit continues. HVO explains that this unrest could continue to wax and wane with changes to the input of magma into the area. « Eruptive activity could happen in the near future with little or no warning. »

Waiting for the next eruption, HVO lingers on the last eruption on the Southwest Rift Zone in 1974. Over the past years, a majority of the Kilauea eruptions occurred at the summit (2008–2018 and 2020–2023), in the middle East Rift Zone at Pu’uO’o (1983–2018) or lower East Rift Zone (2018 eruption).

The Southwest Rift Zone has not erupted since New Year’s Eve 1974. Kīlauea erupted three times in 1974; twice at the summit in July and September and once in the Southwest Rift Zone in December.

Immediately following the September 1974 summit eruption, the summit region started undergoing very high rates of inflation. Seismicity increased in the summit and upper East Rift Zone regions for the month leading up to the December eruption. By the evening of December 30th, the summit and upper Southwest Rift Zone were experiencing earthquakes at a rate of 2–4 per minute.

Just after midnight, at 12:10 a.m. on December 31st, the tiltmeters recorded sharp deflation and increased tremor indicated magma was on the move out of the summit region.

HVO staff did not have long to wait, with the first lava fountains observed at 2:56 a.m. on New Year’s Eve in the Kaʻū Desert region of the National Park. These lava fountains reached average heights of about 40 meters, but on rare occasions threw lava bombs up to 100 meters high.

More than 10 fissures eventually opened during the first hour of the eruption, to the east-northeast and west-southwest, forming a near-continuous fountain of lava that stretched more than 4 kilometers long.

Lava fountain heights started to rapidly decline throughout the morning and the eruption was over by 8:50 a.m.

During the six hours or so the eruption lasted, lava travelled about 12 kilometers from its source, emplacing an uncommonly thin – less than 90 centimeters – lava flow across a large area of the upper Southwest Rift Zone.

Source : USGS / HVO.

Islande : intrusion magmatique, déplacement et affaissement du sol // Iceland : magma intrusion, ground displacement and subsidence

Comme je l’ai écrit précédemment, le soulèvement du sol a repris dans le secteur de Svartsengi après l’éruption du 14 janvier 2024, tout comme après celle du 18 décembre 2023. Cela signifie que le magma continue d’alimenter l’intrusion qui a provoqué les éruptions. La vitesse de soulèvement du sol semble être plus significative qu’avant la dernière éruption et il est fort probable que le magma continue de s’accumuler dans la même chambre magmatique. Le Met Office explique que, tant que le magma continue de s’accumuler, il y a le risque d’une nouvelle intrusion et, par conséquent, d’une autre éruption. Cependant, les volcanologues islandais ne savent pas combien de temps mettra la lave pour percer la surface. Depuis le début de l’intrusion le 10 novembre 2023, il a fallu attendre environ un mois pour qu’une éruption se déclenche le 18 décembre 2023, puis le 14 janvier 2024. Est-ce à dire qu’une nouvelle éruption se produira vers la mi-février ? L’avenir le dira.
Le Met Office explique que si le magma s’accumule en quantité suffisante sous le secteur de Svartsengi – la source probable de l’intrusion – il commencera à s’écouler vers l’est sous la chaîne de cratères de Sundhnúksgígaröð. Les scientifiques rappellent que le 10 novembre, il y a eu la formation d’un impressionnant dyke magmatique de 15 km de long. Le 18 décembre, le magma s’est déplacé vers le nord le long du dyke et le 14 janvier, vers le sud.

 

Eruption du 18 décembre 2023

Eruption du 14 janvier 2024

Des déplacements et des affaissements du sol sont observés là où le magma se rapproche de la surface. Ce phénomène a été constaté lors d’une campagne de mesures aériennes effectuée le 15 janvier au-dessus de la région de Grindavik. Sur une nouvelle carte publiée par le Met Office le 16 janvier 2024, un nouveau graben – ou vallée d’affaissement – est visible à l’est de l’ancien graben du 10 novembre. Ce nouveau graben, d’une largeur de 800-1000 mètres avec un affaissement atteignant 30 centimètres, s’étire dans la partie orientale de la ville, vers le sud et jusqu’à la mer. L’éruption du 14 janvier s’est produite à l’ouest de ce graben.

 

Source : Met Office islandais.

Les résultats des mesures aériennes démontrent que des fissures se sont également formées dans la partie orientale de Grindavik. Il y a des fissures anciennes, mais elles ont subi des contraintes. Un affaissement de plus d’un mètre s’est produit dans la partie est de la ville. L’élargissement du nouveau graben est estimé à 1,40 mètres.

 

Les scientifiques pensent que la même quantité de magma s’est écoulée sous Svartsengi lors de l’intrusion du 14 janvier que lors de l’éruption du 18 décembre.
Personne ne sait ce qui va se passer maintenant en cas de nouvelle intrusion magmatique. A noter que la rupture d’un câble électrique sous la lave  câble a provoqué une panne de courant à Grindavík le 19 janvier. Des efforts ont été déployés pour rétablir le courant à l’aide d’un générateur de secours.
On se souvient que l’électricité et l’eau chaude ont été coupées à Grindavík le week-end dernier lorsqu’une éruption a commencé près de la ville. L’eau chaude et l’électricité ont été rétablies dans la majeure partie de la ville, mais l’électricité a de nouveau été coupée le 19 janvier.
La formation de nouvelles crevasses à Grindavík rend la situation de la ville de plus en plus précaire.
Source : Met Office islandais.

Carte de risques actualisée le 19 janvier 2024 (Source: Met Office)

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As I put it before, the ground uplift started again in the Svartsengi area after the January14th, 2024 eruption, just like it did atter the December 18th, 2023 event. This means that more magma is feeding the intrusion that caused the eruptions. The speed of the land rise seems to have become higher than before the last eruption and it is most likely that magma continues to accumulate in the same magma chamber as before. The Met Office informs us that as long as magma continues to accumulate, there is a chance of another magma intrusion, and, thereby, another eruption. Howeever, Icelandic volcanologists do not know how long it will take for lava to pierce the surface. This has been a fairly regular event since about November 10th, 2023. It took about a month for an eruption to occur on December 18th, 2023, and then on January 14th, 2024. Does this mean that a new eruption will occur around mid-February? Time will tell.

The Met Office explains that if enough magma accumulates under Svartsengi – the likely source of the intrusion – it will begin to flow eastward under the Sundhnúksgígaröð range. The scientists remind us that on November 10th, there was the formation of an impressive magma dyke, 15 km long. On December 18th, the magma moved north along the dyke, and on January 14th it moved south.

Displacement and subsidence have been observed where the magma moves closer to the surface. This could clearly be seen during an aerial measurement carried out on January 15th over the Grindavik area. On a new map released by the Met Office on January 16th, 2024, a new subsidence valley can be seen to the east of the older subsidence valley that appeared on November 10th. This graben, 800-1000 meters wide with a subsidence reaching 30 centimeters, stretches over the eastern part of the town, southward, and down into the sea. The 14 January eruption occurred to the west of this subsidence valley.

The results of the aerial measurement demonstrate that there are cracks that have also formed in the eastern part of Grindavik. These are also old cracks, but they have been strained. And there has been a subsidence of over a metre in the eastern part of the town.

The widening in the new subsidence valley amounts to 1.4 metres. Scientists believe that as much magma flowed under Svartsengi into the magma dyke on January 14th as happened in the eruption on December 18th.

Nobody knows what will happen next in the event of another magma intrusion. A main cable failure under lava caused a power outage in Grindavík on January 19th. Efforts were made to restore power using a backup generator.
Electricity and hot water were cut off from Grindavík last weekend when an eruption began near the town. Hot water and electricity had been restored to most of the town, but the power went out again on January 19th.
The formation of new crevasses in Grindavík has made the situation increasingly precarious in the town.

Source : Icelandic Met Office.

Islande : Grindavik, une ville en sursis ? // Iceland : Grindavik, a condemned town ?

Depuis le mois de novembre 2023, les nerfs des habitants de Grindavik, petit port de pêche de 3800 habitants dans le sud-ouest de l’Islande, sont mis à rude épreuve. La sismicité quasi permanente est insupportable. Une intrusion magmatique a ouvert d’impressionnantes fractures à travers la ville et les volcanologues islandais craignent qu’un jour ou l’autre, la lave perce la surface au milieu des maisons.

Grindavik a été évacuée le 11 novembre 2023. Les éruptions du 18 décembre 2023 et surtout du 14 janvier 2024 ont montré la menace qui plane sur la bourgade. Sans une digue de terre érigée à la hâte quelques jours auparavant, elle aurait subi les assauts de la lave. Une fracture éruptive ouverte à la périphérie a détruit trois maisons. Dans un tel contexte, on est en droit de se demander si Grindavik n’est pas condamnée à plus ou moins long terme.

 

Les derniers événements sismiques et éruptifs confirment la réactivation d’une ligne de fractures sur la péninsule de Reykjanes. Cette ligne de fractures fait partie de la tectonique de l’Islande qui est soumise à un phénomène d’accrétion avec l’écartement des plaques tectoniques américaine et eurasienne. Dans un tel contexte, la présence de fractures actives est inévitable. L’éruption du 14 janvier 2024 est le cinquième événement de ce type en moins de trois ans sur la péninsule qui n’avait pas connu d’activité depuis quelque huit siècles. Les volcanologues sont persuadés que la péninsule de Reykjanes est entrée dans une nouvelle période d’activité éruptive qui pourrait dure plusieurs années, voire plusieurs décennies.

Il est intéressant de noter que les éruptions de décembre 2023 et janvier 2024 ont été précédées par peu d’activité sismique, ce qui tend à prouver que le magma mijotait près de la surface, prêt à la percer.

De plus, chacune des dernières éruptions a été suivie d’un nouveau soulèvement du sol dans la zone de Svartsengi qui est probablement la source de l’intrusion magmatique. Il n’est pas impossible que l’on assiste à d’autres épisodes éruptifs de brève durée.

La présence d’une intrusion magmatique dans la zone de failles de la péninsule de Reykjanes pourrait vite se révéler une menace pour Grindavik, mais aussi pour des structures comme la centrale électrique de Svartsengi ou le très populaire Blue lagoon qui se trouve juste à côté. La centrale de Svartsengi fournit l’électricité et l’eau chaude à 30 000 habitants. C’est lorsque les infrastructures sont menacées que la prévision éruptive montre toute son importance et il faut reconnaître que la volcanologie moderne est encore démunie dans ce domaine. Faute de savoir prévoir, on met en place le principe de précaution, ce qui a justifié l’évacuation de Grindavik et les fermetures ponctuelles du Blue Lagoon.

 

Au vu des dernières éruptions, on peut se demander si Grindavik n’est pas une ville en sursis. Les scientifiques islandais ont indiqué que de nouvelles fractures se sont ouvertes dans la ville et que d’autres se sont élargies. C’est le signe que du magma circule dans ces fractures. Les prochaines semaines seront décisives. Une fois de plus, la lave risque de percer la surface sans prévenir…

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Since November 2023, the nerves of the residents of Grindavik (pop. 3,800), a small fishing port in the southwest of Iceland, have been put to the test. The almost permanent seismicity is unbearable. A magma intrusion has opened impressive fissures across the town and Icelandic volcanologists fear that one day lava may break through the surface among the houses. Grindavik was evacuated on November 11th, 2023. The eruptions of December 18th, 2023 and above all January 14th, 2024 showed the threat hovering over the town. Without an earthen dike hastily erected a few days earlier, it would have been invaded by lava. An open eruptive fissure on the outskirts destroyed three houses. In such a context, we may wonder whether Grindavik is not doomed sooner or later.
The latest seismic and eruptive events confirm the reactivation of a fault line on the Reykjanes Peninsula. This line of fractures is part of the tectonics of Iceland which is subject to an accretion phenomenon with the separation of the American and Eurasian tectonic plates. In such a context, the presence of active fissures is inevitable. The eruption of January 14th, 2024 is the fifth event of this type in less than three years on the peninsula which had not seen any activity for eight centuries or so. Volcanologists are convinced that the Reykjanes Peninsula has entered a new period of unrest which could last several years or several decades.
Interestingly, the December 2023 and January 2024 eruptions were preceded by little seismic activity, suggesting that magma was simmering close to the surface, ready to breach it.
Furthermore, each of the latest eruptions was followed by new ground uplift in the Svartsengi area which is probably the source of the magma intrusion. Other short-term eruptive episodes are not unlikely.
The presence of a magma intrusion in the fault zone of the Reykjanes Peninsula could quickly become a threat to Grindavik, but also to structures like the Svartsengi power station or the very popular Blue lagoon which is located next to it. The Svartsengi power station provides electricity and hot water to 30,000 residents. It is when infrastructures are threatened that eruptive prediction shows all its importance and we are forced to admit that modern volcanology is still insufficient in this domain. As we are unable to predict, we resort to the precautionary principle, which justified the evacuation of Grindavik and the occasional closures of the Blue Lagoon.
In view of the latest eruptions, one might wonder if Grindavik is not a city on borrowed time. Icelandic scientists say new fissures have opened inside the town and others have widened. This is a sign that magma is travelling in these fissures. The next few weeks will be decisive. Once again, lava may piercethe surface without warning…