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Coulées de lave et zones de risques à Hawaii // Lava flows and threatened areas in Hawaii

Dans un article récent, les géologues de l’Observatoire des Volcans d’Hawaï (HVO) expliquent comment évaluer la menace posée par les coulées de lave. Selon eux, cette approche repose sur notre connaissance du passé. La probabilité à long terme qu’une zone soit envahie par la lave est évaluée de deux manières différentes en fonction de l’activité passée des coulées.
Une première approche utilise une carte géologique pour calculer quelle surface terrestre a été recouverte par la lave au cours de différentes périodes du passé.
Une autre approche calcule la fréquence à laquelle des coulées de lave se sont produites dans des zones spécifiques au fil du temps.
Ces deux approches sont utilisées par la plupart des observatoires volcanologiques dans le monde. Les cartes montrant les coulées de lave avec des couleurs différentes selon les années sont souvent très belles.
En ce qui concerne les volcans hawaïens, la carte de 1992 – Lava-Flow Hazard Zone (LFHZ) – utilise l’approche basée la couverture par la lave sur le long terme. On ne mesure pas la vitesse à laquelle une coulée de lave avance, mais la vitesse à laquelle une zone est recouverte par la lave de plusieurs éruptions au cours des siècles.
Les nouvelles éruptions n’affectent pas de manière significative cette couverture car leurs coulées recouvrent certaines coulées de lave récentes ainsi que d’autres plus anciennes. Par exemple, la lave de 2018 a coulé entre et sur des portions des coulées de lave de 1790, 1955 et 1960. Par conséquent, la surface de lave émise depuis 1790 n’a pas été forcément augmentée par l’ensemble des coulées de 2018, mais uniquement par la partie qui est allée au-delà des coulées antérieures.
La carte LFHZ de 1992 montre que les plus forts risques de couverture par la lave se trouvent dans les zones de rift et au sommet du Kilauea et du Mauna Loa. Près de la moitié de la LFHZ 1 (la zone la plus exposée) sur les deux volcans a été recouverte par la lave depuis l’année 1790.
L’autre approche pour estimer les risques des coulées de lave sur le long terme consiste à calculer la fréquence à laquelle une zone particulière est affectée. La Lower East Rift Zone (LERZ) du Kilauea a été envahie par la lave à cinq reprises depuis 1790 – en 1790, 1840, 1955, 1960 et 2018. Ces éruptions se sont produites sur une période de plus de 200 ans avec des intervalles d’une soixantaines d’années entre elles.
La méthode de l’intervalle de récurrence des coulées est la plus largement utilisée pour calculer les risques. Elle fait reposer en général les cartes à risques sur un intervalle de récurrence moyen de 100 ans entre les coulées les plus destructrices. En utilisant la formule de probabilité la plus simple, cet intervalle de récurrence se traduit par une probabilité de 1% de coulées destructrices sur une année et de 39 % sur une période de 50 ans. La probabilité qu’une coulée majeure se produise au cours d’un siècle n’est pas de 100% mais seulement de 63%, car l’intervalle de récurrence est une moyenne d’intervalles réels qui peuvent être très différents.
Dans l’application de cette méthode par le HVO aux coulées de lave du Kilauea, un intervalle de récurrence moyen d’environ 60 ans dans la LERZ signifie qu’il y a 63 % de chances que le prochain intervalle de récurrence sans lave soit de 60 ans ; c’est aussi la probabilité qu’une autre coulée de lave affecte une partie de la LERZ d’ici 60 ans. La probabilité d’une coulée de lave dans cette zone au cours d’une période de 30 ans serait de 40% et la probabilité d’envahissement de la zone par la lave serait de 26%. Heureusement, les zones les plus exposées dans la LERZ se limitent aux régions côtières.
Les calculs et les cartes des risques de coulée de lave produits par l’U.S. Geological Survey (USGS) sont destinés à informer les propriétaires fonciers, les services de sécurité et les planificateurs gouvernementaux des risques à long terme posés par les coulées de lave.
Source : USGS/HVO.

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In a recent article, geologists at the Hawaiian Volcano Observatory (HVO) explain how one can evaluate the threat posed by future lava flows. They say that this approach relies on our knowledge of the past. The long-term likelihood of an area being invaded by lava in the future, is estimated in two different ways based on the history of lava flow activity.

One approach uses a geologic map to calculate how much land surface was covered by lava during different periods going back into the past.

Another approach calculates how frequently lava flows have occurred within specific areas over time.

Both approaches are used by most volcanological observatoriess in the world. The maps showing the lava flows with diffrenet colours according to the years are often very beautiful.

As far as Hawaiian volcanoes are concerned, The 1992 Lava-Flow Hazard Zone (LFHZ) Map represents use of the approach based on long-term coverage rates. This is not a measure of how fast an individual lava flow advances but how fast an area is covered by lava from multiple eruptions over centuries.

New eruptions don’t affect coverage rates significantly because new flows cover some of the most recent lava as well as older flows. For example, 2018 lava flowed between and over parts of the 1790, 1955, and 1960 lava flows. Therefore the “coverage” or resurfacing since 1790 did not increase by the full area of the 2018 flow, just by the portion that was beyond those earlier flows.

The 1992 LFHZ map shows that the highest coverage rates (and therefore hazards) are within the rift zones and summits of Kīlauea and Mauna Loa volcanoes. Almost half of LFHZ 1 (the most hazardous zone) on both volcanoes was covered since the year 1790.

The other approach to estimating long-term lava flow hazards is to calculate how often a particular area is impacted by lava. The lower East Rift Zone (LERZ) of Kīlauea has been overrun by lava five times since 1790—in 1790, 1840, 1955, 1960, and 2018. Those eruptions occur over a span of more than 200 years with an average of about 60 years between them.

The recurrence interval method is most widely used for calculating flood hazards, traditionally basing hazard maps on an average recurrence interval of 100 years between damaging floods. By using the simplest formula for probability, that recurrence interval translates to a 1 percent chance of damaging floods happening in any one year and a 39 percent chance in any 50-year period. The probability of such a flood happening in any century is, surprisingly, not 100 percent but 63 percent because the recurrence interval is an average of actual intervals that may be quite different.

In the HVO application to lava flows, an average recurrence interval of about 60 years in the LERZ means that there is a 63 percent chance that the next lava-free recurrence interval will be 60 years; it is also the odds that another lava flow will affect some part of the LERZ within 60 years. The probability of a lava flow in this region during the period of 30 years would be 40 percent and the probability of flooding would be a 26 percent chance. Fortunately, the region of combined significant lava and flood hazards in the LERZ is limited to coastal flooding zones.

Lava flow hazard calculations and maps produced by the U.S. Geological Survey (USGS) are intended to inform property owners, emergency managers, and government planners of the long-term hazards posed by lava flows.

Source: USGS / HVO.

Carte de 1992 des zones de risques à Hawaii. Vous trouverez la carte avec une meilleure résolution en cliquant sur ce lien: https://pubs.usgs.gov/mf/1992/2193/mf2193.pdf

Eruption du Cumbre Vieja (La Palma) : dernières nouvelles // Latest news

8 heures : Comme indiqué précédemment, la face nord du cône du Cumbre Vieja s’est partiellement effondrée dans la matinée du 9 octobre 2021. L’effondrement a provoqué une émission de lave dans plusieurs directions. Quelques heures plus tard, dans l’après-midi, le flanc nord s’est définitivement effondré.
Selon INVOLCAN, la nouvelle coulée de lave génère d’énormes destructions dans son sillage et elle rend difficile le déplacement des équipes scientifiques dans la zone. Elle a emporté un nombre important de maisons, mais on ne sait pas si elle a atteint la zone industrielle.La nouvelle coulée de lave se trouve dans la zone qui a été évacuée à la hâte après l’éruption du 19 septembre, lorsque 6000 habitants ont été contraints de fuir leurs maisons et leurs fermes. La police a autorisé les personnes dont les maisons pourraient être menacées par la lave à sauver ce qui pourrait l’être. Des camions sont repartis de la zone avec des matelas, des meubles et d’autres effets personnels.
Dans le même temps, la branche qui s’était détachée de la coulée principale a réussi à atteindre l’océan, avec une bande de lave qui pourrait s’effondrer si elle avançait à de plus grandes profondeurs. Les scientifiques expliquent qu’un tel effondrement provoquerait des explosions et de grosses vagues, mais ne présenterait pas de danger puisque la zone immédiate a été évacuée.
Dans la journée de samedi, la qualité de l’air sur l’île a également suscité des inquiétudes. Un processus d’inversion thermique se situe entre 700 et 900 mètres. Les vents faibles compliquent la dispersion des particules polluantes. C’est pour cela que les cendres ont atteint divers points du nord de Tenerife, affectant le trafic aérien.

Source: Presse espagnole.

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17 heures : Alors que l’éruption du Cumbre Vieja continue sans changement significatif, l’IGN indique que le changement de direction du vent et d’orientation du panache de gaz et de cendres prévu pour le 11 octobre 2021 pourrait affecter le fonctionnement de l’aéroport de La Palma et peut-être aussi celui de Tenerife.

La nouvelle coulée de lave, dont la température atteint parfois 1 240°C, a détruit les quelques bâtiments qui restaient debout au nord de Todoque. La lave a actuellement recouvert 497 hectares et touché 1 281 bâtiments. 1 186 ont été détruits et 95 ont été endommagés. Voici une vidéo qui montre la progression impressionnante de la coulée :

Au cours des dernières heures, l’IGN a détecté 21 séismes sur l’île, avec un événement de M3,8 à 34 kilomètres de profondeur dans la municipalité de Mazo.

Source: IGN, El Pais.

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8:00 am : As previously reported, the north face of the Cumbre Vieja cone partially collapsed on the morning of October 9th, 2021. The collapse caused lava emission in several directions. A few hours later, in the afternoon, the northern flank definitely collapsed.
According to INVOLCAN, the new lava flow generates enormous destruction in its wake and makes it difficult for scientific teams to move around the area. It engulfed a significant number of houses, but it is not known whether it reached the industrial area.The new lava flow is in the area that was hastily evacuated after the eruption on September 19th, when 6,000 residents were forced to flee their homes and farms. Police have allowed people whose homes may be threatened by lava to save what may be. Trucks left the area with mattresses, furniture and other personal belongings.
At the same time, the branch that had broken away from the main flow managed to reach the ocean, with a band of lava that could collapse if it advanced to greater depths. Scientists explain that such a collapse would cause explosions and large waves, but would not present a danger since the immediate area has been evacuated.
On Saturday, the air quality on the island also raised concerns. A thermal inversion process is between 700 and 900 meters a.s.l. Light winds make it difficult to disperse polluting particles. This is why the ash reached various points in the north of Tenerife, affecting air traffic.
Source: Spanish press.

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5:00 p.m .: As the Cumbre Vieja eruption continues without significant changes, IGN indicates that the change in wind direction and orientation of the gas and ash plume expected on October 11th, 2021 could affect the operation of the airport of La Palma and maybe also that of Tenerife.
The new lava flow, whose temperature sometimes reaches 1,240 ° C, destroyed the few buildings that remained standing north of Todoque. The lava has currently covered 497 hectares and affected 1,281 buildings. 1,186 were destroyed and 95 were damaged.
During the last hours, IGN has detected 21 earthquakes on the island, with an event of M3.8 at a depth of 34 kilometers in the municipality of Mazo.
Source: IGN, El Pais.

Avant et après l’effondrement du cône

Eruption du Cumbre Vieja (La Palma) : Dernières nouvelles // Latest news

8 heures : Les images de la webcam montrent que l’éruption du Cumbre Vieja reste intense avec des fontaines de lave qui montrent encore une belle énergie.

Sans grande surprise, l’IGN, a fixé à 2 l’indice d’explosivité volcanique (VEI) du Cumbre Vieja. L’échelle du VEI va de 0 à 8. Comme je l’ai indiqué précédemment, l’éruption actuelle est de type strombolien avec des phases effusives significatives. S’il ne s’agit pas d’une éruption majeure, elle cause de gros dégâts car des cultures (bananeraies en particulier), des bâtiments et des maisons d’habitation se trouvent sur la trajectoire des coulées de lave. L’éruption de 1971 avait, elle aussi, un VEI de 2.

Selon Pevolca, l’éruption du Cumbre Vieja qui dure maintenant depuis plus de deux semaines a jusqu’à présent détruit 413,38 hectares. Les coulées de lave atteignent parfois 1 250 mètres de largeur. A noter que le lundi 4 octobre les informations sur le nombre de bâtiments affectéés par l’éruption n’ont pas pu être mises à jour car les panaches de cendres ont empêché le satellite Copernicus de collecter des données fiables.

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20 heures : L’éruption continue ce soir, avec une zone de plus en plus grande couverte par la lave. INVOLCAN indique que 1 045 bâtiments ont été détruits depuis le début de l’éruption.
La superficie totale touchée par la lave est actuellement estimée à 413,38 ha avec un périmètre de 36,3 km et une largeur maximale de 1 250 m.
La plate-forme de lave dans la mer a une superficie de 32,7 ha et elle ne cesse d’augmenter. Elle fusionnera probablement bientôt avec celle créée lors de l’éruption de 1949.

Plusieurs centres éruptifs sont observés à l’intérieur du cratère principal, ainsi que deux autres du côté nord-ouest du cône. L’effondrement partiel du cratère observé le 3 octobre a entraîné la production de lave particulièrement fluide.
La hauteur de la colonne de gaz et de cendres atteignait 4,5 km le 4 octobre.
La sismicité a légèrement augmenté et a sa source à des niveaux profonds de la croûte terrestre, de sorte que l’ouverture d’une nouvelle bouche éruptive ne saurait être exclue.
On estime que l’éruption a jusqu’à présent émis 250 000 tonnes de SO2. Le panache a affecté toutes les îles Canaries, mais aussi l’Afrique du Nord, la Méditerranée et les Caraïbes. Comme je l’ai écrit précédemment, il a voyagé jusqu’au Svalbard dans l’Arctique.
Source : INVOLCAN, The Watchers.

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8:00 am: Webcam images show that the eruption of Cumbre Vieja remains intense with lava fountains still showing a lot of energy.
Not surprisingly, IGN has set the volcanic explosivity index (VEI) of Cumbre Vieja at 2. The VEI scale goes from 0 to 8. As I indicated previously, the current eruption is Strombolian type with significant effusive phases. If it is not a major eruption, it causes great damage because crops (banana plantations in particular), buildings and private houses are in the path of the lava flows. The 1971 eruption also had a VEI 2.

According to Pevolca, the eruption of Cumbre Vieja which has now lasted for more than two weeks has so far destroyed 413.38 hectares. Lava flows sometimes reach 1250 meters in width. On Monday, October 4th, the information on the number of buildings affected by the eruption could not be updated because the ash plumes prevented the Copernicus satellite from collecting reliable data.

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8:00 pm : The eruption continues tonight, with a larger and larger area covered by the lava. INVOLCAN reports That 1 045 buildings have been destroyed since the start of the eruption.

The total area affected by lava is currently estimated at 413.38 ha with a perimeter of 36.3 km and a maximum width of 1 250 m.

The lava platform in the sea has an area of 32.7 ha and it keeps increasing. It will probably soon merge with the one created during the eruption in 1949.

Several active centers are observed inside the main crater, as well as two others on the northwest side of the cone. The partial crater collapse on October 3rd contributed to the production of very fluid lava.

The height of the gas and ash column reached 4.5 km on October 4th.

Seismicity has increased slightly and is occurring at deep levels of the Earth’s crust, which suggests a new vznt ccannot be excluded..

It is estimated that the eruption has so far emitted 250 000 tons of SO2. The plume has affected the Canary Islands, but also North Africa, the Mediterranean and the Caribbean. As I put it before, it travelled as far as Svalbard in the Arctic.

Source: INVOLCAN, The Watchers.

Vue de l’éruption le 5 octobre 2021 au matin (capture écran webcam)

Eruption du Cumbre Vieja (La La Palma) : Dernières nouvelles // Latest news

8 heures : Au 16ème jour, l’éruption du Cumbre Vieja ne faiblit pas. Le 3 octobre au soir, le principal cône éruptif s’est effondré et les bouches à l’intérieur se soient jointes. Le débit effusif a augmenté mais, pour le moment, la lave continue de s’écouler par le même chenal que précédemment. Les scientifiques redoutent que l’augmentation du débit donne naissance à de nouvelles coulées qui menaceraient d’autres zones de l’île.

 

Le cône avant et après l’effondrement (Source: IGME)

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18 heures : Un séisme de M 3,7 a été enregistré ce matin à Fuencaliente, à environ 11 kilomètres de profondeur, après une nuit de forte activité sismique. Un autre événement de M 3,4, a également été détecté en début de matinée au sud-ouest de Villa de Mazo à une profondeur de 13 kilomètres; il a été ressenti par la population.
L’IGN explique que cette sismicité est à mettre en relation avec l’éruption et exclut l’apparition d’un nouveau foyer éruptif ailleurs sur l’île de La Palma. L’éruption reste très intense ce soir, comme on peut le voir sur la capture d’écran de la webcam ci-dessous.

En raison des problèmes d’irrigation et du manque d’eau, environ 20% de la production de banane sur l’île de La Palma a été perdue. A ce désastre s’ajoute la difficulté de s’occuper des récoltes et les dégâts causés par la cendre qui vont faire baisser le prix de vente des fruits. Les producteurs de bananes espèrent recevoir une aide financière pour compenser les pertes. Le maire de Fuencaliente assure que dans quelques jours deux usines de dessalement mobiles et un camion-citerne arriveront dans la commune de Los Llanos pour assurer l’irrigation des bananeraies.

Le Cabildo de La Palma annonce que les habitants évacués dont les logements se trouvent dans des quartiers situés à plus de 1 500 mètres de la coulée de lave pourront récupérer vêtements et effets personnels. L’accès à la zone sera toutefois contrôlé, avec utilisation des voies d’accès autorisées, et avec l’accompagnement du personnel de sécurité.

Source: médias espagnols.

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22 heures : Le 4 octobre 2021, la zone touchée par l’éruption s’élève à 413,38 hectares, soit 14,2 de plus que la veille. Le périmètre de la zone touchée est de 36,3 kilomètres. De plus, 1 046 bâtiments ont été détruits depuis le début de l’éruption.
La largeur de la coulée de lave en certains endroits est de 1 250 mètres, soit 300 mètres de plus que le 3 octobre, tandis quele delta formé dans la mer a une superficie de 32,7 hectares.

 

Source: Copernicus

Le tremor éruptif reste relativement constant, avec des valeurs semblables à celles observées au début de l’éruption. On note des pics au cours des deux derniers jours. Ils correspondent aux séquences où l’activité s’est intensifiée.
Depuis samedi dernier, plus de 115 séismes ont été localisés dans la zone sud de l’île de La Palma, 12 d’entre eux ressentis par la population et 4 atteignant une intensité maximale de M 3- M 4 dans la zone épicentrale, avec un maximum de M 3,7 le 3 octobre à 20h14 et le 4 octobre à15h30.

Source: Pevolca.

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8:00 am: On the 16th day, the eruption of Cumbre Vieja is not declining. On the evening of October 3rd, the main eruptive cone collapsed and the vents inside joined. The effusive flow increased but, for the moment, lava continues to flow talong the same channel as before. Scientists fear that the flow increase might trigger new flows that would threaten other areas of the island.

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6:00 pm : An M 3.7 earthquake was recorded this morning in Fuencaliente, about 11 kilometers deep, after a night of strong seismic activity. Another M 3.4 event was also detected in the early morning southwest of Villa de Mazo at a depth of 13 kilometers; it was felt by the population.
IGN explains that this seismicity is related to the eruption and excludes the appearance of a new eruptive focus elsewhere on the island of La Palma. The eruption remains very intense tonight, as can be seen in the webcam screenshot above.

Due to irrigation problems and lack of water, around 20% of banana production on the island of La Palma has been lost. Added to this disaster is the difficulty of taking care of the crops and the damage caused by the ash, which will lowers the selling price of the fruits. Banana growers hope to receive financial assistance to compensate for the losses. The mayor of Fuencaliente ensures that in a few days two mobile desalination plants and a tanker will arrive in the municipality of Los Llanos to provide irrigation for the banana plantations.

The Cabildo de La Palma announces that evacuees whose homes are in areas more than 1,500 meters from the lava flow will be allowed to recover clothes and personal belongings. Access to the area will however be controlled, with use of authorized access routes, and with the support of security personnel.
Source: Spanish news media.

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10:00 pm : On October 4th, 2021, the area affected by the eruption amounted to 413.38 hectares, or 14.2 more than the day before. The perimeter of the affected area is 36.3 kilometers. In addition, 1,046 buildings have been destroyed since the start of the eruption.
The width of the lava flow in some places is 1250 meters, 300 meters more than on October 3rd, while the delta formed in the sea has an area of 32.7 hectares. (see map above)
The eruptive tremor remains relatively stable, with values similar to those observed at the start of the eruption. There were peaks in the last two days. They correspond to the sequences when activity intensified.
Since last Saturday, more than 115 earthquakes have been located in the southern area of the island of La Palma, 12 of them were felt by the population and 4 reached a maximum intensity of M 3- M 4 in the epicentral area, with a maximum of M 3.7 on October 3rd at 8:14 p.m. and on October 4th at 3:30 p.m.
Source: Pevolca.