Étiquette : lava

Stromboli (Sicile)

L’activité du Stromboli (Sicile) était encore assez intense dans les derniers jours de décembre. Elle se caractérisait par la poursuite de l’activité explosive, principalement à partir de trois bouches dans la zone cratérique nord et au moins trois bouches dans la zone cratérique centre-sud. Le 27 décembre, la lave a commencé à s’échapper d’une bouche  de la zone centre-sud et a parcouru quelques centaines de mètres dans la partie supérieure de la Sciara del Fuoco. Des explosions d’intensité variable se produisaient à raison de 3 à 17 événements par heure dans la zone nord, avec des projections de lapilli et de bombes jusqu’à 80-150 mètres de hauteur. Des explosions d’intensité moyenne à forte dans la zone centre-sud se produisaient à un rythme de 6 à 12 événements par heure et éjectaient des matériaux parfois à plus de 150 mètres de hauteur.
Source: INGV, relayé par GVN.

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Activity of Stromboli (Sicily) was still quite intense in the last days of December. It was characterized by ongoing explosive activity mainly from three vents in the north crater area  and at least three vents in the south central crater area. On December 27th, lava began effusing from a vent in the south-central area and travelled a few hundred meters in the upper part of the Sciara del Fuoco. Variable-intensity explosions occurred at a rate of 3-17 events per hour in the north crater area and ejected lapilli and bombs up to 80 – 150 metres above the vents. Medium- to- high-intensity explosions from the south-central area occurred at a rate of 6-12 events per hour and ejected material sometimes higher than 150 metres above the vents.

Source : INGV, relayed by GVN.

Photo: C. Grandpey

Hilo (Hawaii) sous la menace du Mauna Loa // Hilo (Hawaii) under the threat of Mauna Loa

 A Hawaii, la plus célèbre éruption du Mauna Loa ces dernières années est celle de 1984, avec des coulées de lave que l’on pouvait observer depuis Hilo. En tout, au cours des deux derniers siècles, six éruptions ont généré des coulées de lave qui se sont dirigées vers Hilo. Elles ont eu lieu en 1852, 1855-56, 1880-1881, 1935-1936, 1942 et 1984. Sur ces six événements, un seul a envoyé des coulées de lave qui sont arrivées à moins de 10 kilomètres de Hilo. La coulée la plus menaçante a été observée en 1880-1881; la lave a alors progressé jusqu’à 1,7 km de la ville avant d’arrêter sa progression.

Voici l’histoire de l’éruption de 1880-1881. Trois coulées de lave ont été émises par le Mauna Loa en novembre 1880. Les deux premières ont progressé très rapidement au nord et au sud de la zone de rift nord-est, à une vitesse moyenne de 6 km par jour avant de s’arrêter quelques semaines plus tard. La troisième coulée, émise par une bouche située un peu plus en aval, avança directement vers Hilo, mais beaucoup plus lentement, à raison d’une centaine de mètres par jour.
Cette dernière coulée avançait lentement, mais en permanence, sans s’arrêter, de sorte qu’elle s’est rapprochée dangereusement de Hilo, obligeant les représentants du gouvernement à prendre des mesures pour tenter de sauver la ville. Au début du mois de juillet 1881, une journée de prière a été décidée pour arrêter la lave. En vain. La rivière incandescente a continué à avancer, mais les prières ont continué.
À la fin du mois de juillet, la lave avançait toujours vers Hilo et, probablement pour la première fois dans l’histoire hawaïenne, le détournement de la coulée a été envisagé. Un plan d’action a été mis au point. Il comprenait l’édification de digues pour détourner la coulée, la construction d’abris pour les personnes évacuées, et le dynamitage du tunnel de lave qui alimentait la coulée de lave. Ce faisant, on aurait coupé l’alimentation de la coulée. Le plan a été envoyé à Honolulu pour approbation.
Au début du mois d’août 1881, la princesse Ruth Luka Ke’elikolani, une descendante des Kamehameha, s’approcha de la coulée de lave. Elle fit une offrande de brandy et d’écharpes et entonna une mélopée qui demandait à Pelé d’arrêter la lave et de rentrer chez elle. L’histoire raconte que la coulée a cessé d’avancer. À peu près au même moment, les équipements envoyés par le gouvernement pour détourner la coulée de lave sont arrivés à Hilo… mais la coulée s’était arrêtée ! Un seul bâtiment à l’extérieur de Hilo a été détruit par la lave et la ville proprement dite a été épargnée.
Une leçon a été tirée de l’éruption de 1880-1881 : Les autorités ont compris comment les coulées de lave étaient alimentées et étaient persuadées de pouvoir contrôler leur progression en utilisant de la dynamite pour percer le tunnel d’alimentation et tarir la coulée.. Un missionnaire de Hilo avait observé les tunnels de lave et leur fonctionnement en 1843 en étudiant le comportement d’une coulée émise par le Mauna Loa cette année-là.
Source: USGS / HVO.

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In Hawaii, the most famous eruption of Mauna Loa in recent years is the one that occurred in 1984, with lava flows that could be seen from Hilo. In all, six eruption in the last two centuries dent lava flows that advanced toward Hilo. These eruptions took place in 1852, 1855-56, 1880-81, 1935-36, 1942 and 1984. Of the six events, only one sent lava flows that arrived less than 10 kilometres from Hilo Bay. The most threatening flow was in 1880-81; it advanced 1.7 kilometres from the shores of Hilo Bay and then stalled.

Here is the story of the 1880-1881 eruption. Three lava flows erupted from Mauna Loa in November 1880. The first two flows were fast-moving, and rapidly advanced both north and south from the Northeast Rift Zone at average speeds of 6 kilometres per day before stalling a few weeks later. The third flow, which erupted from a slightly lower vent, advanced directly toward Hilo, although at a much slower average rate of 100 metres per day.

The Hilo flow was slow but relentless, and got close to Hilo, forcing government officials to take action to try to save the town. A day of prayer was declared in early July 1881 to stop the flow, but it kept advancing and praying continued.

At the end of July, lava was still advancing toward Hilo and probably for the first time in Hawaiian history, lava flow diversion was discussed. A plan of action, including building barriers to divert the flow, building shelters for those displaced by the flow, and placing dynamite somewhere along the lava tube to drain the flow’s supply of lava, was devised and sent back to Honolulu.

In early August, the attendants of Princess Ruth Luka Ke’elikolani, a descendant of the Kamehameha line of chief, was in Hilo and approached the flow. She offered brandy and scarves and chanted, asking Pele to stop the flow and go home. By all reports the flow stopped. About that same time, government supplies for building barriers and shelters and draining the lava flow arrived, but the flow had stopped. Only one homestead outside of Hilo had been destroyed. The town of Hilo was spared.

In retrospect, not only did officials understand how lava flows were supplied with lava from the vent, they felt confident that they could manipulate the flow’s advance by using dynamite to breach the supply conduit and stall the flow. A Hilo missionary had discovered these lava conduits and how they worked in 1843 while observing a Mauna Loa lava flow erupted that year.

Source : USGS / HVO.

Carte montrant les zones de rift du Mauna Loa, avec la Northeast Rift Zone d’où s’échappe la lave qui menaca Hilo (Source: USGS)

Le lent refroidissement de la lave du Kilauea (Hawaii) // The slow cooling of the Kilauea lava (Hawaii)

Le HVO a publié un article très intéressant qui explique pourquoi et comment la lave émise lors de l’éruption du Kilauea en 2018 se refroidit très lentement. La réponse est facile : c’est parce que la lave bénéficie de son propre pouvoir isolant. .
Depuis la fin de l’éruption de 2018, des mesures précises ont été effectuées sur l’épaisseur des coulées, leur temps de refroidissement et la relation entre le cœur encore très chaud et visqueux des coulées et la croûte solide en surface.
Les travaux effectués par des scientifiques du HVO et publiés en 1994 ont révélé la vitesse de refroidissement des coulées pahoehoe à Kalapana. Les volcanologues ont alors découvert que la croûte qui surmonte une coulée de lave basaltique s’épaissit en fonction de la racine carrée du temps. En d’autres termes, la croûte se développe plus lentement avec le temps. En conséquence, les coulées de lave plus épaisses prendront plus de temps à se solidifier.
La lave émise par le  Kilauea a une température d’environ 1150°C. En 1917, Thomas Jaggar a publié les résultats des mesures de température du lac de lave actif dans le cratère de l’Halema’uma ’u. On y apprend que le basalte pouvait rester encore visqueux à des températures entre 750 et 850°C. Ces chiffres servent aujourd’hui de référence. Ainsi, pour les derniers calculs relatifs à la lave de 2018, la croûte a été considérée comme solide quand elle présentait une température inférieure à 850°C. Cette même croûte montrait encore de l’élasticité (état semi-solide ou malléable) entre 850 et 1070°C.
Des études antérieures effectuées par le HVO sur les lacs de lave actifs dans le cratère du Kilauea Iki fournissent des informations supplémentaires. En forant la croûte refroidie à l’intérieur du cratère, les scientifiques ont constaté que la solidification prenait des décennies. En particulier, le lac de lave qui occupait le Kilauea Iki en 1959 avec une épaisseur de 44 mètres a mis environ 35 ans à se solidifier complètement. La température en profondeur est encore supérieure à 540°C.
En utilisant des drones, le HVO a pu élaborer une carte de l’épaisseur des coulées de lave de l’éruption de 2018. Cette carte indique qu’au carrefour connu sous le nom de «Four Corners», la lave présente une épaisseur d’une quinzaine de mètres. En utilisant cette valeur et les équations relatives à l’éruption de Kalapana en 1994, on peut calculer comment se sont solidifiées les coulées de 2018.  Ainsi, au cours des 14 mois qui ont suivi la fin de l’éruption, la partie supérieure de la coulée de « Four Corners » s’est solidifiée sur 7,80 mètres, tout comme les 5,50 mètres de sa partie inférieure. En revanche, une épaisseur de 1,70 mètre au cœur de la coulée est restée encore visqueuse. On estime qu’il faudra encore environ 3 ans pour que la température de ce cœur de coulée descende à 850°C et que la lave se solidifie complètement. Cela correspond aux dernières observations faites par les services de l’équipement qui ont remarqué des roches encore très chaudes lorsque les bulldozers ont effectué une tranchée le long de la Highway 132. Les géologues du HVO ont confirmé ces observations en août, lorsque une température de 425° C a été mesurée sur le site. Des températures élevées persisteront à plusieurs dizaines de centimètres sous la surface et généreront probablement de la vapeur lorsqu’il pleuvra.
Bien que l’éruption de 2018 du Kilauea se soit achevée il y a 14 mois, il faudra des années avant que les coulées de lave se solidifient complètement avec une température inférieure à 850°C, et il faudra attendre plus d’un siècle avant que la zone de 250 mètres d’épaisseur, là où la lave est entrée dans l’océan,  se solidifie complètement.
Source: USGS, HVO.

Cet article m’intéresse particulièrement car j’ai moi-même effectué un travail d’observation sur le processus de refroidissement de la lave sur le Kilauea, pour le compte du HVO et du Parc National des volcans d’Hawaii. Vous trouverez un résumé de mes travaux sous l’entête de ce blog.

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HVO has released a very interesting article which explains why and how lava from the Kilauea 2018 eruption is cooling very slowly. The short and simple answer is that lava insulates itself very well.

Since the end of the 2018 eruption, accurate measurements have been made on the flow field of lava thickness, cooling times, and the relative proportions of the internal molten core to the exterior solid crust.

Previous work by HVO scientists published in 1994 measured the cooling rate of pahoehoe lava at Kalapana. They found that the upper crust of a basalt lava flow grows thicker as a function of the square root of time. In other words, the lava flow crust grows more slowly with time. Therefore, thicker lava flows will take longer to become completely solid.

Lava erupts from Kilauea at a temperature of 1150°C. In 1917, Thomas Jaggar published results from the then-active Halema‘uma‘u lava lake that indicated basalt can remain molten at temperatures as low as 750–850°C. These figures are now the reference. For the current calculations, the crust has been considered solid when it is below 850°C and this crust is viscoelastic (semi-solid or malleable) at 850–1070°C.

Additional insight comes from previous HVO studies of active lava lakes in Kilauea Iki craters. By drilling into the cooled upper crusts of lava lakes within these craters, scientists documented that solidification takes decades. More specifically, the 44-metre-thick 1959 Kilauea Iki lava lake took about 35 years to fully solidify. Today, its core is still hotter than 540°C.

Using drones, HVO was able to create a lava flow thickness map of the 2018 eruption. This map indicates that at the intersection known as “Four Corners” there is a thickness of approximately 15 metres of lava. Using this value and the equations from the 1994 study of the Kalapana lava flows, one can calculate how much of the 2018 flows have solidified. Over the 14 months since the end of the eruption last year, the upper 7.8 metres and lower 5.5 metres at “Four Corners” should already be solidified crust, and the middle 1.7 metres should still be malleable.

It will take about 3 more years for the remaining 1.7 metres of malleable lava over the “Four Corners” intersection to reach 850°C and be completely solid. This matches recent observations by road-construction crews, who noticed hot rocks being exposed at a road cut along Highway 132. HVO geologists confirmed this in August, when temperatures of 425°C were measured at the newly-cut road site. Hot temperatures will remain several tens of centimetres below the surface for now and will likely generate steam when it rains.

Although Kilauea’s 2018 eruption ended 14 months ago, it will be years before the lava flows emplaced on land are entirely solidified below 850°C, and over a century before the 250-metre-thick area offshore fully solidifies.

Source: USGS, HVO.

This article is of particular interest to me because I performed an observation work on the cooling process of lava on Kilauea, on behalf of HVO and the Hawaii Volcanoes National Park. You will find an abstract of my work beneath the heading of this blog.

Refroidie et durcie en surface, une coulée de lave conserve pendant longtemps une température élevée à l’intérieur (Photo: C. Grandpey)

Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion): Fin the l’éruption // End of the eruption

17 heures. Il fallait s’y attendre; c’était la conclusion de ma dernière note : L’activité éruptive débutée le 25 octobre 2019 à 14h40 (heure locale) s’est arrêtée ce 27 octobre 2019 à 16h30 (heure locale), après une phase d’activité de « gaz piston » d’environ une heure.

Comme il le fait à l’issue de chaque éruption, l’OVPF écrit qu’aucune hypothèse n’est écartée quant à l’évolution de la situation à venir.

Source : OVPF.

On connaît le tempérament fantasque du volcan qui pourrait très bien recommencer à émettre brièvement de la lave, histoire de finir de vider la poche superficielle de magma. Personnellement, je n’y crois pas trop. Cette 5ème éruption se retrouve dans le contexte des événements précédents : Très lente inflation du volcan, activité sismique sporadique et, au final, une éruption de quelques heures ou, au maximum, quelques dizaines d’heures. On a vraiment l’impression que le magma n’a pas la force d’atteindre le sommet di volcan, ce qui explique les émissions de lave à basse altitude, quand un réseau de fractures permet l’évacuation de la lave.

Je remarque aussi que ces cinq éruptions ont lieu au moment où est en train de naître au large de l’île de Mayotte un nouveau volcan sous-marin. Tout se passe comme si se nouveau volcan « pompait » le magma de la Fournaise et empêchait le volcan réunionnais de s’exprimer puissamment, comme autrefois. Etant donné la position géographique de la Réunion et de Mayotte et l’obstacle malgache entre les deux îles, je ne pense pas qu’il y ait de corrélation, mais rien ne dit que les profondeurs du manteau terrestre ne réservent pas des surprises. Le problème, c’est que l’analyse des laves émises à Mayotte et à la Réunion ne permettra pas vraiment de savoir si leur origine a des points communs.

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17:00: It was to be expected: The eruptive activity started on October 25th, 2019 at 14:40 (local time) stopped on October 27th, 2019 at 16:30 (local time), after a phase of gas pistoning activity which lasted about one hour.
As it does at the end of each eruption, OVPF writes that no hypothesis can be discarded as to the evolution of the future situation.
Source: OVPF.
We know the whimsical mood of the volcano that could very well begin to emit lava briefly, just to finish emptying the sshallow pocket of magma. Personally, I do not believe in this hypothesis. This fifth eruption is similar to the previous events: Very slow inflation of the volcano, sporadic seismic activity and, finally, an eruption of a few hours or, at most, a few dozen hours. One really feels that magma does not have the strength to reach the summit of volcano, which explains low-altitude lava emissions, when a network of fissures allows the evacuation of the lava.
I also notice that these five eruptions are taking place just as a new submarine volcano is appearing off the island of Mayotte. Everything happens as if the new volcano « pumped » the magma of La Fournaise and prevented the Reunion volcano from expressing powerfully, as before. Given the geographical position of Reunion and Mayotte and the Malagasy obstacle between the two islands, I do not think there is a correlation, but the depths of the Earth’s mantle may hold surprises. The problem is that the analysis of lava emitted in Mayotte and Reunion will not really allow to know if their origin has common points.

 

En souvenir de la cinquième éruption…

Crédit photo: Fabrice Juignier