Dans son dernier article Volcano Watch, l’Observatoire des volcans d’Hawaii (le HVO) examine les impacts des coulées de lave du Kilauea en 2018 sur les structures dans la Lower East Rift Zone (LERZ).

Crédit photo HVO

Des coulées de lave ont parcouru la Lower East Rift Zone du Kilauea en 2018 et ont dévasté une partie du District de Puna. En 2019, une équipe scientifique de l’USGS, de l’Observatoire de la Terre de Singapour et du GNS Science néo-zélandais a décidé de documenter et d’évaluer l’impact des coulées de lave sur les bâtiments et les infrastructures afin de mieux en comprendre les conséquences pour leurs habitants
Avec la permission des propriétaires, les scientifiques ont visité des propriétés en bordure de la coulée de lave; ils ont rencontré les habitants, pris des photos et noté la gravité et les types de dégâts subis par les structures. En plus des visites sur le terrain, ils ont examiné plus de 8 000 photographies prises par des scientifiques de l’USGS avant, pendant et après l’éruption. Ces photos, ainsi que l’imagerie satellite, constituent le plus grand ensemble de données sur les impacts de coulées de lave dans le monde.
Les scientifiques ont utilisé les données du HVO pour faire un état des lieux suite aux dégâts causés par les coulées de lave. Ils ont ainsi établi une classification des dégâts aux structures sur une échelle allant des dégâts mineurs aux dégâts et destructions majeurs, comme cela se fait à la suite d’autres catastrophes telles que les ouragans ou les séismes. Ce nouvel état des lieux a permis aux scientifiques de classer toutes les structures de la zone en fonction de la gravité des dégâts. La gravité varie selon la situation : absence de dégâts visibles; fonte du plastique sous l’effet de la chaleur ; corrosion du métal par les gaz; enfouissement complet de la structure sous la lave.

Source : Earth Observatory of Singapore

La classification des dégâts comprend tous les types de structures, y compris les maisons, les réservoirs d’eau ou encore les bâtiments agricoles ou industriels. En recouvrant 35,5 kilomètres carrés de terres, les coulées de lave du Kīlauea en 2018 ont détruit 1 839 structures et endommagé 90 autres. Ce sont les chiffres les plus élevés jamais enregistrés à Hawaii. Plus tard en 2021, des coulées de lave ont détruit 2 896 bâtiments à La Palma (Iles Canaries / Espagne). La lave du Nyiragongo a détruit 3 629 maisons, 12 écoles et 3 établissements de santé en République Démocratique du Congo.
La gravité des dégâts causés à chaque structure est liée à l’épaisseur de la lave. Les données ont montré que l’augmentation la coulée de lave entraîne généralement une plus grande gravité des dégâts jusqu’à une épaisseur d’environ 2 mètres, après quoi les bâtiments sont totalement détruits. Cependant, pour une épaisseur de coulée inférieure à 2 mètres, il y a une gamme de gravité des dégâts en bordure de la coulée. En particulier, les réservoirs d’eau circulaires et métalliques résistent aux coulées moins épaisses. On a déjà observé cette situation pour les structures circulaires de Chã das Caldeiras, au Cap-Vert, lors de l’éruption du volcan Fogo en 2014-2015, où des bâtiments circulaires en maçonnerie ont résisté à la destruction en bordure de coulée. 170 structures ont été détruites et 90 autres ont été endommagées au cours de cette éruption.
S’agissant du Kilauea, les scientifiques ont découvert que les structures avaient été endommagées principalement au cours des quatre premières semaines de l’éruption (qui a duré 14 semaines en 2018) au moment où les principaux chenaux de lave se sont mis en place. De nombreuses autres structures qui n’avaient pas été initialement touchées ont été détruites par des coulées de lave ultérieures qui se sont détachées ou ont débordé des principaux chenaux de lave.
On peut noter que certaines maisons ont survécu dans les kīpukas (îlots de végétation) où elles ont été épargnées ou moins sévèrement endommagées. Cependant, ces maisons ont été fortement impactées par le manque d’accès ainsi que l’absence d’alimentation en eau et en électricité. Plusieurs maisons ont également été endommagées par la vapeur et les gaz émis par des fissures des mois après la fin de l’éruption.
L’une des principales observations des scientifiques est que des dégâts ont été enregistrés jusqu’à près de 600 mètres de la coulée de lave, probablement à cause de processus secondaires tels que la propagation du feu facilitée par la végétation sèche près des chenaux de lave. Cela montre que des matériaux inflammables sur ou à proximité des propriétés peuvent causer des dégâts au-delà de la coulée de lave.
Les travaux des scientifiques susmentionnés ont été récemment publiés dans le Bulletin of Volcanology et soulignent que les dégâts causés par les coulées de lave peuvent se produire au-delà de la coulée de lave principale. Ils peuvent être causés en particulier par des coulées de lave secondaires et des débordements de chenaux, ou par des incendies de végétation. Les résultats de cette étude contribuent à l’ensemble de données déjà collectées à l’échelle mondiale sur les impacts de la lave. Ils seront utilisés pour éclairer les futures évaluations de dégâts causés par les coulées de lave à Hawaï et ailleurs sur la planète.
Source : USGS/HVO.

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In its latest Volcano Watch article, the Hawaiian Volcano Observatory (HVO) examines the impacts of Kilauea’s 2018 lava flows on the structures in the Lower East Rift Zone (LERZ).

Lava flows erupted from Kilauea’s Lower East Rift Zone in 2018 and devastated lower Puna. In 2019, a team of scientists from the USGS, the Earth Observatory of Singapore, and GNS Science in New Zealand set out to document and assess the impacts to buildings and infrastructure to advance understanding of how lava flows impact the built environment.

With the permission of their owners, the scientists visited properties along the lava flow margins to meet residents, take photographs, and note the severity and types of damage to structures. In addition to field visits, they examined more than 8,000 photographs taken by USGS scientists before, during, and after the eruption. These photographs, along with satellite imagery, make up the largest available dataset of lava flow impacts in the world.

Scientists used HVO’s data to develop the first set of damage states for lava flows. Damage states are structure damage classifications in a scale ranging from minor damage to major damage and destruction, and they are widely used to categorize buildings damaged from other hazards such as hurricanes or earthquakes. This new set of damage states allowed scientists to classify all structures in the area by damage severity. Severity ranged from no visible damage, minor melting of plastic due to heat, corrosion of metal by gases, to complete burial.

Damage classification included all types of structures, including homes, water tanks and other farming or industrial buildings. Inundating 35.5 square kilometers of land, Kīlauea’s 2018 lava flows destroyed 1,839 and damaged 90 structures in total. These are the highest recorded numbers of impacted structures from a lava flow event in Hawaii. Later in 2021, lava flows destroyed 2,896 buildings at La Palma, Spain, and destroyed 3,629 homes, 12 schools, and 3 health facilities at Nyiragongo volcano, Democratic Republic of Congo.

The damage severity at each structure was related to lava thickness. The data showed that increased lava flow thickness was generally related to higher damage severity, up to about 2 meters, after which all buildings were destroyed. However, for flow thickness less than 2 meters, there was a range of damage severity along the flow margins. Notably, circular and metal water tanks were resistant to these thinner flows. There were similar findings for the circular structures at Chã das Caldeiras, Cape Verde, during the 2014-2015 eruption of Fogo volcano, where circular masonry buildings resisted destruction along the flow margins. During these lava flows, 170 structures were destroyed and 90 structures were damaged.

On Kilauea, scientists found structures were damaged mostly within the first four weeks of the 14 week-long 2018 eruption, while the main lava channels were being emplaced. Many other structures not initially impacted were destroyed by later lava flows that broke out from or overtopped the main lava channels.

It can be noted that some homes survived in kīpukas (islands of vegetation) and were classified as not damaged at all or damaged less severely. However, these homes were greatly impacted by a lack of access and disruption of utilities. Several homes were also damaged by fissure steam and gases months after the eruption had ended.

One of the scientists’ key findings is that damage was recorded up to almost 600 meters away from the lava flow, likely from secondary processes such as fire spread facilitated by the dried vegetation downwind of the lava channels. This finding suggests that flammable materials on or near properties may cause damage beyond the lava flow.

The work by the above-mentioned scientists was recently published in the Bulletin of Volcanology and it emphasizes that damage from lava flows can occur beyond the main lava flow itself, especially from later breakout lava flows and channel overflows, or from secondary fires. Findings from this research contribute to the global empirical dataset of lava impacts, and will be used to inform future lava flow damage assessments in Hawaii and beyond.

Source: USGS / HVO.