La sismicité pendant l’éruption du Kilauea en 2018 // Seismicity during Kilauea’s 2018 eruption

Le Centre d’alerte aux tsunamis dans le Pacifique (PTWC) a mis en ligne une vidéo en accéléré assez fantastique à l’occasion de l’anniversaire du début de la dernière éruption du Kilauea. .

https://youtu.be/Pc9hM08uscM

Cette animation commence le 1er avril 2018, un mois avant le début de l’éruption. On y voit une séquence habituelle de sismicité sur la Grande Ile d’Hawaii. L’animation se poursuit dans le temps à raison d’un jour par seconde d’animation. Les cercles indiquent l’emplacement des séismes au fur et à mesure qu’ils se produisent. La taille des cercles dépend de la magnitude des séismes tandis que les couleurs représentent leurs profondeurs. Trois jours avant le début de l’essaim sismique annonciateur du début de l’éruption, la lave de l’Overlook Crater a débordé sur le plancher de l’Halema’uma’u. Le 30 avril, l’éruption de Pu’uO’o qui durait depuis 35 ans a cessé et le cône s’est partiellement effondré. Cet événement a coïncidé avec le début d’un essaim sismique d’origine volcanique dans l’East Rift Zone du Kilauea. À partir de l’effondrement du Pu’uO’o, l’activité sismique a migré vers le nord-est le long de l’East Rift Zone, loin du Pu’uO ’o, ce qui correspondait au déplacement du magma dans cette direction. Le magma a atteint la surface sous forme de lave l’après-midi du 3 mai, avec l’apparition de coulées de lave qui ont détruit quelque 700 habitations et couvert plus de 30 kilomètres carrés, y compris Kapoho Bay. Dans cette animation, la tache orange en croissance représente ces coulées de lave.
En émergeant dans l’East Rift Zone le magma a parcouru une longue distance depuis sa source, le réservoir situé sous le sommet du Kilauea. La lave a commencé à quitter l’Overlook Crater le 2 mai, et le 15 mai le lac de lave s’était enfoncé de plusieurs dizaines de mètres. On observait alors des explosions dont certaines provoquaient des séismes de magnitude M 5.0 et envoyaient des nuages ​​de cendre à 9 000 mètres au dessus du niveau de la mer. À la fin du mois de mai cependant, les parois du cratère de Halema’uma’u’u ont commencé à s’effondrer, élargissant le cratère et faisant disparaître l’Overlook Crater, avec la fin de l’activité explosive. Non seulement le cratère de l’Halema ’uma ’u s’est effondré, mais tout le plancher de la caldeira du Kilauea s’est affaissé tandis que le magma s’évacuait du sommet pour aller alimenter l’éruption sur l’East Rift Zone. Cette déflation du sommet du volcan a généré une activité sismique encore jamais observée sur le volcan.
Afin de mieux illustrer l’activité sismique, l’animation comporte dans sa partie inférieure des graphiques montrant des statistiques. Le graphique du haut montre les magnitudes des séismes à mesure qu’ils se produisent. Le graphique du bas montre le nombre total de séismes par heure. Le 30 avril, la fréquence des séismes a atteint une centaine par jour, avec une magnitude supérieure à M 4,0. L’événement le plus significatif a été enregistré pendant l’après-midi du 4 mai, avec une magnitude de M 6,9. Il a généré de nombreuses répliques et un petit tsunami sans gravité. Ce même séisme a également repoussé le flanc du volcan Kilauea de 50 centimètres vers l’océan.
Avec l’affaissement de la caldeira du Kilauea et l’effondrement de l’Halema’uma’u, le nombre de séismes a considérablement augmenté et le 15 juin, on en recensait plus de 700 par jour. Ces séismes se sont multipliés pour culminer avec des événements de magnitude M 5,0, voire plus, tous les un à deux jours. Une pause de quelques heures intervenait, puis tout recommençait. Ce cycle s’est répété 62 fois et s’est terminé avec un dernier événement de M 5.0 le 2 août, avant de cesser complètement deux jours plus tard, avec un retour de la sismicité à un niveau normal. L’éruption dans la Lower East Rift Zone du Kilauea était terminée Source: Centre d’alerte aux tsunamis du Pacifique (PTWC).

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The Pacific Tsunami Warning Center (PTWC) released a fantastic time lapse video for the anniversary of the start of the last Kilauea eruption. .

https://youtu.be/Pc9hM08uscM

 This animation begins on April 1st, 2018, one month before the start of the eruption with the usual earthquake pattern observed at Hawaii Big Island and proceeds forward in time at a rate of one day per second of animation time. Circles indicate the locations of earthquakes as they occur, with their sizes indicating their magnitudes and their colours representing their depths. Three days before the swarm began, the lava within the “Overlook crater” inside Halema‘uma‘u overflowed. Then on April 30th, the 35-year-old Pu’uO’o eruption ceased and its cone partially collapsed. This event coincided with the start of a swarm of volcanic earthquakes on Kilauea’s East Rift Zone. Starting with that collapse, earthquake activity moved northeast along the East Rift Zone away from Pu’uO’, indicating the movement of magma below the ground in this direction. Magma reached the surface and erupted as lava on the afternoon of May 3rd, with lava flows that destroyed about 700 homes, and covered more than 30 square kilometres, including Kapoho Bay. In this animation a growing orange field represents these lava flows.

The eruption of lava from the East Rift Zone drew magma away from its reservoir under Kilauea’s summit. Lava began to drain from the “Overlook crater” on May 2nd and by May 15th, its lava lake had dropped tens of metres and was producing explosions, some of which were strong enough to register as M 5.0 earthquakes and send ash clouds to 9,000 metres above sea level. By the end of May, however, the walls of Halema‘uma‘u had begun to collapse, thus widening itself and burying its “Overlook crater” and ending the explosive activity. Not only was Halema‘uma‘u Crater collapsing, but the entire floor of the Kilauea caldera was dropping as magma continued to drain from the summit to feed the flank eruption. This deflation of the volcano’s summit generated an unprecedented level of seismic activity with a peculiar pattern.

To help illustrate this pattern this animation includes charts showing some statistics about the earthquake activity shown here. The top graph shows the earthquakes’ magnitudes as they occur. The bottom graph shows the total number of earthquakes per hour. On April 30th,  the frequency of earthquakes increased to about 100 per day with their magnitudes exceeding M 4.0. The largest earthquake struck on the afternoon of May 4th with a magnitude of M 6.9. It produced numerous aftershocks and a small tsunami. This largest earthquake also moved the flank of Kīlauea Volcano as much as 50 centimetres seaward.

With the subsidence of the Kilauea caldera and the collapse of Halema‘uma‘u the number of earthquakes dramatically increased and by June 15th there were more than 700 per day. These earthquakes would repeatedly grow in number and culminate with a magnitude M 5.0 or above event every one to two days, pause for a few hours, then start over again. This cycle repeated 62 times with the last of the M 5.0 events on August 2nd, and ceasing altogether two days later when seismicity suddenly returned to normal background levels, coinciding with the end of the vigorous eruption of lava from the East Rift Zone.

Source :  Pacific Tsunami Warning Center (PTWC).

Source: PTWC

L’éruption du Kilauea (Hawaii) en 2018… // The 2018 Kilauea eruption…

Le 3 mai 2019 marquait le premier anniversaire du début de l’éruption du Kilauea en 2018 dans la Lower East Rift Zone (LERZ) de la Grande Ile d’Hawaii. Au cours de l’année écoulée, les volcanologues du HVO ont analysé les très nombreuses données rassemblées pendant l’éruption et ils ont tiré quelques conclusions intéressantes. Le HVO indique que l’éruption dans la LERZ et l’effondrement sommital du volcan fournissent de nombreuses informations sur le comportement du Kilauea.
En premier lieu, l’éruption a montré dans quelle mesure la modification de la composition chimique de la lave a influé sur le risque posé par les coulées. Pendant les deux premières semaines (entre le 3 et le 18 mai), l’éruption est restée relativement modérée, avec des débits de lave relativement faibles. Les analyses chimiques ont indiqué que cette lave provenait de poches de magma plus ancien stockées sous la LERZ. Ce magma plus froid et moins fluide était probablement le reliquat d’éruptions antérieures. Les scientifiques pensent que ce magma a probablement été ‘chassé’ par la lave en provenance du Pu’uO’o. Les analyses chimiques indiquent que cette lave, sur son trajet, est probablement entrée en contact avec deux, voire trois, anciennes poches de magma.
Vers le 18 ou le 19 mai, l’éruption s’est modifiée, avec l’arrivée d’une lave plus chaude et plus fluide. Elle provenait probablement de la vidange du réservoir sommital. Le débit éruptif est devenu de 10 à 20 fois plus important, de même que les coulées de lave qui sont devenues plus rapides et, de ce fait, beaucoup plus menaçantes pour les zones habitées.
Une semblable modification chimique de la lave avait déjà été observée lors de l’éruption de 1955 dans la LERZ, mais one ne s’en est rendu compte que longtemps après la fin de cette éruption. Le suivi quotidien de la composition de la lave pendant l’éruption de 2018 était donc important. Il a permis d’identifier son évolution chimique au début du mois de mai et d’anticiper l’arrivée d’un magma plus chaud et plus fluide, avec des coulées de lave plus dangereuses dans la LERZ. .
Si l’on observe l’évolution des éruptions de 2018 et de 1955, on peut raisonnablement penser que les éruptions futures dans la zone de rift commenceront avec un débit relativement faible impliquant un magma ancien les premiers jours. Avec l’arrivée d’un magma plus jeune et plus chaud, elles donneront ensuite naissance à de grandes coulées de lave rapides et dangereuses pour les habitations.
La composition de la lave a permis d’expliquer un autre aspect de l’éruption de 2018. À la mi-mai, de brèves explosions se produisaient fréquemment au niveau de la Fracture n° 17, avec des projections de bombes à plusieurs centaines de mètres. Au début, les volcanologues ont pensé que ces explosions étaient provoquées par des infiltrations d’eaux souterraines dans les fractures, ce qui provoquait des explosions phréatiques. Cependant, des analyses chimiques ont révélé que la Fracture n° 17 émettait une lave qui avait une composition inhabituelle. La quasi-totalité de la lave émise par le Kilauea est du basalte, tandis que la Fracture n° 17 émettait de l’andésite, ce que l’on n’avait encore jamais observé dans ce secteur du volcan. L’andésite est plus riche en silice que le basalte et est donc moins fluide. La consistance plus visqueuse de la lave andésitique facilite la coalescence et l’éclatement de grosses bulles de gaz sous haute pression ; c’est probablement ce qui explique l’activité explosive sur la Fracture n° 17.
L’éruption a également mis en évidence le lien étroit qui unit l’East Rift Zone du Kilauea et le réservoir magmatique au sommet du volcan. En juin et juillet 2018, on a observé des effondrements quasi quotidiens au sommet du Kilauea, accompagnés de séismes atteignant parfois la magnitude M 5,3. Les caméras qui surveillaient le chenal de lave au départ de la Fracture n° 8 ont observé que le débit de la lave a commencé à augmenter quelques minutes après l’effondrement sommital pour atteindre son maximum entre 2 et 4 heures plus tard. Au moins une fois, l’augmentation du débit d’écoulement de la lave a provoqué des débordements du chenal, avec une menace potentielle pour les zones habitées à proximité.
Ces événements ont démontré que l’augmentation du débit éruptif était dû à une augmentation brutale de pression provoquée par l’effondrement sommital et qui s’est propagée le long du conduit magmatique de 40 km de long en direction de la LERZ, un peu comme le ferait une presse hydraulique. Le délai de 2 à 4 heures avant que le débit de la lave atteigne son apogée a permis au HVO et à la Sécurité Civile, dans au moins un cas, de prévoir et de se préparer au risque de débordement de la lave.
Ces informations obtenues pendant l’éruption du Kilauea en 2018 permettront au HVO de mieux comprendre le processus volcanique, mais aussi de mieux prévoir et se préparer aux menaces induites par les prochaines éruptions.
Source: USGS / HVO.

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May 3rd, 2019, marked the one-year anniversary of the start of Kilauea’s 2018 Lower East Rift Zone (LERZ) eruption. Over the past year, HVO geologists have been closely studying the vast amount of data collected during the eruption and they drew a few interesting conclusions. HVO indicates that the Lower East Rift Zone eruption, as well as the 2018 summit collapses, are providing many new insights on Kilauea.

First, the eruption showed how the changing chemical composition of the magma erupted in 2018 controlled the lava-flow hazard. The first two weeks of the eruption (between May 3rd and 18th) produced low eruption rates and relatively small flows. Chemical analyses indicated that the lava originated from pockets of older magma stored underground in the LERZ. This cooler and less fluid magma was probably residue from earlier eruptions. It is thought that this stored magma was presumably forced out by the intruding dike of magma that originated from Pu’uO’o. The chemical analyses indicate that the dike may have intersected two, or even three, separate stored magma bodies.

Around May 18th -19th, the eruption became different as hotter and more fluid magma was erupted. This magma was presumably draining from the summit magma reservoir. The eruption rate increased roughly 10-20 times, and the flows became larger, faster-moving, and much more dangerous.

A similar chemical change in the lava had occurred during the 1955 LERZ eruption, but it was not recognized until long after that eruption ended. Daily tracking of lava composition during the 2018 eruption was important because it allowed to identify the chemical change in early May, and to correctly anticipate that hotter, more fluid magma – leading to more dangerous lava flows – might arrive in the LERZ. .

Taken together, the 2018 and 1955 eruptions point to the possibility that future rift zone eruptions can start in a small way in the opening days as older magma is erupted. But once fresher, hotter magma arrives, rift zone eruptions can switch to large, fast-moving, and dangerous lava flows.

Magma composition also helped explain another hazard of the 2018 eruption. In mid-May, brief explosions occurred frequently from Fissure 17, throwing lava bombs several hundred metres. An initial explanation was that they were driven by groundwater seeping into the fissures, causing steam blasts. However, chemical analyses revealed that Fissure 17 erupted lava with an unusual composition. Nearly all lava erupted on Kilauea is basalt, but Fissure 17 erupted Kilauea’s first documented andesite. Andesite is higher in silica than basalt, and is, therefore, less fluid. The more viscous consistency of andesitic lava makes it easier for large gas bubbles to coalesce and burst with high pressure, which provides a likely explanation for the explosive activity at Fissure 17.

The eruption also highlighted the close connection between Kilauea’s East Rift Zone and the volcano’s summit magma reservoir. In June and July 2018, there were near-daily summit collapse events, each with the equivalent of an M 5.3 earthquake. Time-lapse cameras monitoring the Fissure 8 lava channel observed that the eruption rate began to increase within minutes after a summit collapse, eventually peaking 2 to 4 hours later. At least once, the increased eruption rates produced overflows from the lava channel that could have threatened adjacent residential areas.

This showed that the increase in the eruption rates was driven by a pressure pulse originating from the summit collapse and transmitted down the 40-km-long magma conduit to the lower East Rift Zone, just like a hydraulic press. The 2 to 4-hour delay in peak eruption rates allowed HVO and emergency managers, in at least one instance, to anticipate and prepare for the overflow hazard.

The new insights gained from Kilauea’s 2018 eruption will help HVO better understand the volcanic process, and, in turn, forecast and prepare for the dangers in future eruptions.

Source: USGS / HVO.

La Fracture n°8 et ses impressionnantes coulées de lave a dominé l’éruption du Kikauea dans la Lower East Rift Zone (Crédit photo: USGS / HVO)

Réflexions sur les causes de l’éruption du Kilauea en 2018 // Reflections on the causes of the 2018 Kilauea eruption

Lorsque se produit un événement géologique majeur, les scientifiques tentent d’en comprendre la cause. S’agissant de la dernière éruption du Kilauea en 2018, le HVO rappelle que le volcan est l’un des plus actifs au monde. Les zones de fractures et le sommet du Kilauea sont en Zone 1 sur la carte à risques de l’USGS pour la Grande Ile d’Hawai. En effet, c’est là que se trouvent la plupart des bouches ayant donné lieu à des éruptions au cours des derniers siècles. La lave est sortie du sol dans la Zone 1 et s’est rapidement répandue dans la Zone 2, là où se propagent en général les coulées.
En avril 2018, le Kilauea étaient en éruption pratiquement continue depuis plus de 35 ans. Il était inévitable qu’à un moment ou à un autre l’éruption du Pu’uO’o se termine et qu’une autre éruption commence sur le volcan. Il était également à peu près certain que, sur la base des activités passées, l’éruption suivante se produirait quelque part sur l’East Rift Zone du Kilauea.
Les données sismiques et de déformation de l’éruption de 2018 montrent que du magma a été injecté dans la partie basse de l’East Rift Zone du Kilauea à partir de la partie centrale de cette même zone, près du Pu’uO’o, entre le 30 avril et le 3 mai. La sismicité s’est déplacée vers l’est à raison d’environ 1 km à l’heure pendant trois jours, à mesure que le magma se frayait un chemin dans le sous-sol, jusqu’à sa sortie en surface au niveau de la Fracture n°1 le 3 mai 2018. Cela montre clairement que la migration du magma le long de la zone de rift a commencé près de Pu’uO’o, donc dans la partie centrale de la zone, plutôt que dans sa partie basse.
L’intrusion magmatique initiale s’est arrêtée sous Pohoiki Road, au sud-ouest de l’installation géothermique. Le 9 mai, la sismicité a montré que l’intrusion s’était réactivée et qu’elle se dirigeait vers l’est en direction de Kapoho. Après une autre courte pause, le magma a poursuivi son avancée en souterrain jusqu’à ce qu’il atteigne son point le plus oriental, près de l’extrémité sud de Halekamahina Road.
L’ouverture ultérieure de 24 fractures sur la Lower East Rift Zone (LERZ), dans le secteur des Leilani Estates, n’a pas été vraiment une surprise. Des éruptions avaient déjà eu lieu dans cette même région en 1960 (Kapoho), 1955 (bouches de vapeur sur la Highway 130 en direction de Halekamahina), 1840 (Ka’ohe Homesteads dans les Nanawale Estates), vers 1790 (Lava Tree State Monument), et également avant cette date. Ces éruptions antérieures se sont produites bien avant le début les forages géothermiques sur la LERZ.
La situation géographique des fractures 16 à 22 a conduit certaines personnes à se demander s’il pouvait exister une relation entre l’activité éruptive et les forages géothermiques. Ces derniers ont eu lieu sur la LERZ car les éruptions du passé ont donné naissance à une petite activité hydrothermale dans cette zone.
Le fait que les éruptions du passé aient eu lieu avant les forages géothermiques sur la LERZ (1790, 1840, 1955 et 1960), la migration du magma en provenance du Pu’uO’o dans la LERZ et l’arrêt temporaire de la migration du magma à l’ouest des installations géothermiques indiquent que ces dernières n’ont joué aucun rôle dans le déclenchement de l’éruption.
La véritable cause de l’éruption dans la LERZ réside probablement dans l’accumulation de la pression magmatique au sommet du Kilauea, associée à une fragilisation de la zone de rift. La relation entre l’alimentation magmatique, la pression du magma et la résistance de l’édifice volcanique est la cause de la plupart des éruptions volcaniques dans le monde.
Ce qui s’est passé en 2018 fait partie du processus éruptif naturel du Kilauea et n’a pas été influencé par les activités humaines. Le volcan s’est comporté comme il l’a souvent fait dans le passé.
Source: USGS / HVO.

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When a major geologic event occurs, scientists  try to understand its cause. As far as Kilauea’s last eruption is concerned, HVO explains that Kilauea is one of the most active volcanoes in the world. The rift zones and summit on Kilauea are identified as Zone 1 on the USGS Lava-Flow Hazard Map for Hawaii Island, which is where the majority of erupting vents have been located in recent centuries. Lava has first emerged from the ground within Zone 1 and quickly flowed into Lava Flow Hazard Zone 2.

By April 2018, Kilauea had been erupting essentially nonstop for over 35 years. It was inevitable that, at some point, the Pu’uO’o eruption would end and another eruption would begin on the volcano. It was also fairly certain that, based on past activity, the next eruption would likely occur somewhere on Kilauea’s East Rift Zone.

Seismic and deformation data from the 2018 eruption show that magma was injected into the lower East Rift Zone (LERZ) from the middle part of Kilauea’s East Rift Zone near Pu’uO’o between April 30th and May 3rd.  Seismicity propagated eastward at a pace of about 1 km per hour over three days as magma forced its way through subsurface rock, until erupting to the surface as fissure 1 on May 3rd. It clearly shows that the downrift migration of magma began near Pu’uO’o rather than in the LERZ.

The initial intrusion of magma stopped beneath Pohoiki Road southwest of the geothermal development. On May 9th, seismicity indicated that the intrusion had reactivated and was moving eastward toward Kapoho. After another short pause, the magma continued its subsurface advance until it reached its easternmost point near the south end of Halekamahina Road.

The subsequent opening of 24 fissures in the vicinity of Leilani Estates on Kilauea’s LERZ was not unprecedented or particularly surprising. Eruptions occurred in this same area in 1960 (Kapoho), 1955 (steam vents on Highway 130 to Halekamahina), 1840 (Ka’ohe Homesteads through Nanawale Estates), around 1790 (Lava Tree State Monument), and earlier. These previous eruptions happened well before geothermal operations began on the LERZ.

The final locations of fissures 16-22 have led some people to ask if there might be a relationship between the eruption and geothermal operations. These operations are located on the LERZ because past eruptions have produced a small hydrothermal resource deep beneath that area.

The combination of repeated pre-geothermal LERZ eruptions (1790, 1840, 1955, and 1960), the clear movement of magma from Pu’uO’o into the LERZ, and the temporary halt in magma propagation west of the geothermal development all indicate that geothermal operations played no discernible role in triggering the eruption.

The actual causes of the LERZ eruption are likely the pre-eruption build-up of magmatic pressure at Kilauea’s summit combined with long-term weakening of the rift zone. The relationship between magma supply, magmatic pressure, and strength of the volcanic edifice are the typical culprits for most volcanic eruptions around the world.

What happened in 2018 is part of Kilauea’s natural process and was not influenced by human actions. The volcano behaved as it has many times in the past.

Source : USGS / HVO.

Vue aérienne de l’East Rift Zone (Photo: C. Grandpey)

Vue de l’East Rift Zone du Kilauea et de l’activité éruptive le 15 juin 2018 (Source : USGS / HVO)

Hawaii : Pas d’éruption en vue sur le Mauna Loa ! // Hawaii : No eruption of Mauna Loa in the short term !

Comme je l’ai écrit dans l’une de mes dernières notes, le séisme enregistré le 13 avril 2019 dans la région du Hualalai sur la Grande Ile d’Hawaii n’a eu aucun effet sur l’activité des volcans hawaïens. Aucune nouvelle activité éruptive n’a été observée sur le Kilauea depuis la fin de l’éruption en août dernier. Selon le HVO, «les données de surveillance des huit derniers mois ont montré des niveaux relativement bas de sismicité, de déformation et d’émission de gaz au sommet et dans l’East Rift Zone, y compris dans le secteur de l’éruption de 2018».
Depuis la fin de l’éruption du Kilauea, des articles de presse ont laissé entendre que la pression exercée par le magma sur la chambre pourrait se déplacer vers le Mauna Loa et augmenter le risque éruptif sur ce volcan. La dernière éruption du Mauna Loa remonte à 1984.
Pour le moment, il ne semble pas que Mauna Loa soit sur le point d’entrer en éruption. La dernière mise à jour du HVO (4 avril 2019) indique qu ‘«aucun changement significatif dans l’activité sismique du Mauna Loa n’a été détecté en mars. De petits séismes, généralement inférieurs à M 2,0, se sont poursuivis dans des zones où on les enregistre habituellement, notamment sous le flanc nord-ouest, la zone sommitale et le flanc est. Le séisme le plus important survenu sur le Mauna Loa le mois dernier a été un événement de M 3,3 le 31 mars, à une profondeur d’environ 2,7 km sous le niveau du sol et près du sommet. Les données GPS sur le Mauna Loa indiquent une lente inflation du réservoir magmatique sommital. Les niveaux de déformation sont inférieurs à ceux observés pendant la période d’activité plus intense de 2014-2017. Les données concernant les gaz et la température, fournies par une station située dans la zone de rift sud-ouest et dans la caldeira sommitale, n’ont révélé aucun changement significatif au cours du mois écoulé. ”
Un scientifique de l’USGS a déclaré: « Une éruption du Mauna Loa pourrait se produire dans des mois, voire des années, mais nous savons que ce n’est pas une affaire de jours ou de semaines. »
Source: USGS / HVO.

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As I put it in a previous post, the earthquake that was recorded on April 13th, 2019, in the Hualalai area did not have any effect on the activity of Hawaiian volcanoes. No new eruptive activity has been observed on Kilauea since the end of the eruption last August. HVO indicates that “monitoring data over the past eight months have shown relatively low rates of seismicity, deformation, and gas emission at the summit and East Rift Zone (ERZ) including the area of the 2018 eruption.”

Since the end of the Kilauea eruption, some press articles have suggested that the pressure exerted by magma on the magma chamber could be diverted toward Mauna Loa and increase the risk of an eruption at this volcano. Mauna Loa’s last eruption dates back to 1984.

For the moment, it does not look as if Mauna Loa is ready to erupt. HVO’s latest update (April 4th, 2019) about the volcano says that “no significant changes in Mauna Loa’s seismic activity were detected in March. Small earthquakes, mostly less than M 2.0, continued in long-active areas including beneath the northwest flank, summit region, and east flank. The largest earthquake for Mauna Loa in the past month was an M 3.3 event, at a depth of approximately 2.7 km below ground level, near the summit on March 31st.  Data from GPS instruments on Mauna Loa indicate slow inflation of the summit magma reservoir system. The rates of deformation are lower than during the period of more intense unrest from 2014-2017. Gas and temperature data from a station on the Southwest Rift Zone and within the summit caldera showed no significant changes over the past month.”

Said a USGS scientist: “ »An eruption of Mauna Loa could be anywhere from months to years away. But we do know that it’s not days or weeks away. »

Source: USGS / HVO.

Le Mauna Loa, un superbe volcan bouclier, vu depuis le désert de Ka’u (Photo: C. Grandpey)

Vue aérienne du sommet du Mauna Loa (Crédit photo: USGS)

Vue de Mokuaweoweo, la caldeira sommitale du Mauna Loa (Photo: C. Grandpey)

Coulées de lave sur le versant sud-ouest du mauna Loa (Photo: C. Gra,dpey)

Système d’alerte sur le versant sud-ouest du Mauna Loa (Photo: C. Grandpey)

Pas de cycle éruptif à Yellowstone // No eruptive cycle at Yellowstone

Je n’ai jamais cru aux cycles éruptifs, encore moins lorsque ces cycles couvrent des périodes de milliers d’années. Certains volcanologues affirment qu’une éruption à Yellowstone est «en retard» car le volcan a un cycle éruptif de 600 000 ans et aucune éruption ne s’est produite depuis 631 000 ans. À mes yeux, cela semble un peu tiré par les cheveux!
Heureusement, de nombreux scientifiques ne sont pas d’accord avec cette théorie et certains d’entre eux ont expliqué dans les Yellowstone Chronicles pourquoi elle n’était pas valable. Ils expliquent d’abord que beaucoup de gens ont tendance à évoquer les puissants séismes en faisant référence à la notion de cycle. Les séismes se produisent lorsque suffisamment de contrainte s’accumule sur une faille et provoque sa rupture. Cette contrainte s’accumule du fait du mouvement constant des roches de part et d’autre de la faille. La vitesse de ce mouvement est généralement constante sur des milliers, voire des millions d’années, de sorte que les séismes qui en résultent peuvent avoir une fréquence assez régulière. C’est pourquoi il est possible de calculer les probabilités à long terme de séismes dans certaines régions.
En suivant cette logique concernant les séismes, on devrait pouvoir prendre en compte les âges des éruptions passées à Yellowstone et calculer un intervalle de récurrence moyen (en supposant que les éruptions à Yellowstone se produisent sur une base régulière). S’agissant des éruptions majeures, Yellowstone en a connu trois: il y a 2,08, 1,3 et 0,631 millions d’années. Cela équivaut à un laps de temps d’environ 725 000 ans en moyenne entre les éruptions. Cela étant, il reste environ 100 000 ans à justifier, mais ce nombre est basé sur très peu de données et n’a donc pratiquement aucun sens.
Le problème, c’est que les volcans ne fonctionnent pas comme les failles qui déclenchent les séismes. À de rares exceptions près, le magma ne s’accumule pas à une vitesse constante à l’intérieur des édifices volcaniques. Au lieu de cela, les éruptions se produisent quand il y a suffisamment de magma dans le sous-sol et quand il y a une pression suffisante pour que ce magma monte à la surface. Cela ne se produit généralement pas selon un planning bien établi. Nous en avons la preuve avec les coulées de lave de Yellowstone qui sont la forme la plus courante l’activité éruptive sur ce volcan; la plus récente remonte à 70 000 ans.

Ces coulées de lave ne sont pas apparues régulièrement dans le temps. Elles sont apparues en tirs groupés, avec plusieurs éruptions en l’espace de quelques milliers d’années, séparées par des centaines de milliers d’années sans aucune éruption. En effet, les réservoirs magmatiques de Yellowstone reçoivent le nouveau magma de manière discontinue, ce qui entraîne plusieurs éruptions sur une courte période, avec de longues périodes de repos entre ces épisodes éruptifs.
Donc, dire que Yellowstone est « en retard » dans son cycle éruptif n’a aucun sens. Yellowstone n’est pas en retard et personne ne sait quand la prochaine éruption aura lieu. Visiter le Parc National de Yellowstone ne présente aucun risque… pour le moment!
Source: Yellowstone Chronicles.

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I have never believed in eruptive cycles, all the less when these cycles include periods of thousands of years. Some volcanologists affirm that an eruption in Yellowstone is “overdue” because the volcano has an eruptive cycle of 600,000 years and no eruption has occurred for 631,000 years. To my eyes, this seems a little far-fetched!

Fortunately, many scientists do not agree with this approach and some of them have explained in the Yellowstone Chronicles why it is not valid. They first explain that many people tend to think of big earthquakes by referring to the notion of cycles. Earthquakes occur when enough stress builds up on a fault and makes the fault snaps. The stress accumulates because of consistent motion of the rocks on either side of the fault. The rate of this motion is generally constant over thousands to millions of years, so the earthquakes that result from the motion can have fairly regular timing. This is why it is possible to calculate the long-term probabilities of earthquakes in some areas.

By this logic, we should be able to look at the ages of past Yellowstone eruptions and calculate an average recurrence interval (assuming Yellowstone eruptions occurred on a regular schedule). In terms of large explosions, Yellowstone has experienced three of them : 2.08, 1.3, and 0.631 million years ago. This comes out to an average of about 725,000 years between eruptions. That being the case, we still have about 100,000 years to go, but this number is based on very little data and so is basically meaningless.

Volcanoes, however, are not like faults. With rare exceptions, volcanoes do not accumulate magma at a constant rate. Instead, they erupt when there is a sufficient supply of liquid magma in the subsurface and sufficient pressure to cause that magma to ascend to the surface. This does not generally happen on a schedule.

We have the proof of this with the Yellowstone lava flows which are the most common form of magmatic eruption at Yellowstone; the most recent one was 70,000 years ago. However, these lava flows did not erupt regularly through time. Instead, they erupted in tight clusters, with several eruptions happening within the space of a few thousand years, separated by up to hundreds of thousands of years with no eruptions. This is because the Yellowstone magma reservoir system receives new magma only in discontinuous batches, causing several eruptions in a short period of time with long periods of quiet in between these episodes.

So, saying that Yellowstone is “overdue” is sheer nonsense. Yellowstone is not overdue and nobody knows when the next eruption will take place. Visiting Yellowstone National Park is safe…for the moment!

Source: Yellowstone Chronicles.

Source : Yellowstone Volcano Observatory

Photos: C. Grandpey

Quelques nouvelles d’Hawaii // Some news from Hawaii

L’éruption a été déclarée définitivement terminée par le HVO et tout est actuellement calme sur le Kilauea. Il n’y a aucune lave active sur la Grande Ile d’Hawaii. Aucun changement majeur n’a été observé sur le Pu’uO’o. Un récent survol en hélicoptère a permis de constater que la morphologie du cratère vide se modifie lentement suite à des effondrements de ses parois. Le magma a quitté le Pu’uO’o le 30 avril 2018 et a fait surface quelques jours plus tard dans la Lower East Rift Zone. Après cette évacuation de la lave, le cratère présentait une profondeur d’environ 356 mètres. Des matériaux provenant d’effondrements des parois du cratère ont, depuis cette époque, recouvert son plancher qui se trouve aujourd’hui à 286 mètres de profondeur.

Un modèle 3D du cratère du Pu’uO’o a été réalisé à partir d’images thermiques obtenues lors du récent survol. Les zones blanches montrent les points chauds dans le cratère. La forme du cratère continue de changer suite à de petits effondrements qui se produisent de temps à autre. Une station GPS sur le flanc nord du Pu’uO’o montre un affaissement constant de la lèvre du cratère. Ce mouvement est dû au glissement du rebord instable du cône.
Voici une courte vidéo du survol:
https://volcanoes.usgs.gov/observatories/hvo/multimedia_uploads/multimediaFile-2662.mp4

Dans ses dernières mises à jour, le HVO indique que les paramètres relatifs à la déformation du sol sont à mettre en relation avec le remplissage du réservoir magmatique profond du Kilauea. Les émissions de SO2 dans l’East Rift Zone et au sommet du Kilauea restent faibles.
Source: USGS / HVO.

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With the eruption definitely declared over by HVO, everything is currently quiet on Kilauea Volcano. There is currently no active lava to be seen on the Big Island. No major changes have been observed at Pu’uO’o. A recent helicopter overflight allowed to see that the empty crater is slowly being altered by small rockfalls within it. Magma drained from beneath Pu’uO’o on April 30th, 2018 and erupted a few days later in the lower East Rift Zone. After the magma drained, the crater was roughly 356 metres deep. Collapses on the crater walls have since filled the deepest part of the crater with rockfall debris. Today, the deepest portion of the crater is 286 metres.

A 3D model of the Pu’uO’o crater was constructed from thermal images taken during the recent overflight. White areas show warm spots in the crater. The shape of the crater continues to change through occasional small collapses. A GPS station on the north flank of Pu’uO’o has been showing steady slumping of the craters edge. This motion is due to the sliding of the unstable edge of the cone.

Here is a short video of the overflight:

https://volcanoes.usgs.gov/observatories/hvo/multimedia_uploads/multimediaFile-2662.mp4

In its latest updates, HVO indicated that deformation signals are consistent with the refilling of Kilauea Volcano’s deep East Rift Zone magma reservoir. SO2 emission rates on the East Rift Zone and at Kilauea’s summit remain low.

Source: USGS / HVO.

Voici deux images montrant le cratère du Pu’uO’o le 11 mai 2018 et le 18 mars 2019. On se rend parfaitement compte de la remontée du plancher suite aux effondrements des parois du cratère.

  (Source : USGS / HVO)

Mayotte : Le mystère demeure ! // Still a mystery !

Le 16 mars 2019, à l’occasion du Salon du Livre de Paris, j’ai rencontré des habitants de Mayotte qui m’ont dit que la terre continuait de trembler sur leur île, même si les secousses sont aujourd’hui moins fortes qu’en mai 2018, lorsque l’essaim sismique a commencé. Il ne faudrait pas oublier que le 11 novembre 2018, un « grondement » a été enregistré par les sismomètres du monde entier. Un nouveau document explique qu’il a pu être provoqué par « le plus grand événement volcanique en mer jamais observé dans les temps historiques. »
Avec sa source à 48 kilomètres à l’est de l’île de Mayotte, le signal sismique a immédiatement attiré l’attention des scientifiques. Il faisait partie d’une séquence sismique qui avait débuté dans la région en mai 2018, mais la très basse fréquence enregistrée en novembre était très différente d’une séquence sismique habituelle et sa cause n’était pas immédiatement évidente. Les scientifiques ont tous été d’accord pour dire qu’il ne pouvait s’agir que d’un événement volcanique impliquant le déplacement d’un vaste volume de magma sous le plancher océanique, avec pour conséquence une déflation significative de ce même plancher. Aujourd’hui, un nouveau document émanant de chercheurs français a été téléchargé sur le serveur public EarthArXiv. Bien que beaucoup de questions restent en suspens, il semble que le volume de magma impliqué soit si important qu’il s’agisse certainement de l’un des plus importants événements volcaniques en mer jamais repérés par l’instrumentation scientifique moderne.
La difficulté à apporter des réponses à cet événement majeur est due au manque cruel de d’équipement de surveillance des profondeurs océaniques dans le monde. En conséquence, beaucoup d’événements ont probablement eu lieu en mer depuis le début des observations, mais n’ont pas pu être détectés par les scientifiques. Comme je l’ai écrit très souvent, nous connaissons mieux la surface de Mars et de la Lune que les profondeurs de nos propres océans.
Les mouvements du sol à Mayotte révèlent que les fonds marins au large de l’île s’affaissent à raison d’environ un centimètre par mois. Dans le même temps, l’île de Mayotte elle-même se déplace vers l’est à raison de 1,6 cm par mois. Ces deux phénomènes indiquent que quelque chose d’énorme est en mouvement dans les profondeurs et provoque une déflation significative.
La nature des événements sismiques laisse supposer que la source magmatique se trouve à une profondeur de 25 kilomètres sous le plancher océanique. On pense qu’au cours des six premiers mois de la séquence sismique, au moins un kilomètre cube de magma s’est déplacé, ce qui équivaut à environ 385 grandes pyramides de Gizeh.
Cependant, certains scientifiques pensent qu’une éruption n’a pas forcément eu lieu près de Mayotte. Il se peut que la lave n’ait pas atteint la surface. Au lieu de cela, le magma a pu s’être injecté dans les sédiments épais qui tapissent le fond de l’océan et y avoir séjourné. Cela a déjà été observé ailleurs, lorsque le magma est plus dense que les sédiments environnants.
Bien que le volume global de magma impliqué au large de Mayotte soit comparable à celui de l’éruption du Havre (Iles Kermadec) en 2012, il est probable que les deux événements sont assez différents. L’éruption du Havre impliquait certainement beaucoup de matériel éruptif, comme l’a démontré l’immense banc de pierre ponce aperçu depuis un avion. Dans le même temps, de grands dômes volcaniques se sont formés sur le plancher océanique du Havre. Dans le cas de Mayotte, si une éruption a effectivement eu lieu, il s’agit plutôt d’un épanchement fissural mettant en jeu de la lave plus fluide.
Quelle qu’en soit la cause, le signal sismique du 11 novembre laisse les scientifiques extrêmement perplexes. En particulier, les épisodes haute fréquence à répétition, qui sont semblables à (mais ne sont pas liées à) ceux générés par une activité industrielle, sont difficiles à expliquer.
Une explication possible serait que les événements haute fréquence sont liés à l’effondrement de l’encaissant rocheux entourant la chambre magmatique. Cela a pu perturber le réservoir magmatique en le faisant osciller ou « bourdonner ». Parallèlement, les ondes, en rebondissant, ont pu frapper les parois de la chambre magmatique et provoquer d’autres effondrements, ce qui a généré d’autres événements haute fréquence. Tout cela aurait synchronisé les événements basse et haute fréquence et donné naissance au signal si particulier du 11 novembre.
Le cadre géologique est également assez étrange. L’événement volcanique majeur se serait produit à l’extrémité Est de la chaîne d’îles, ce qui ne semble pas logique étant donné que les îles volcaniques les plus jeunes se trouvent à l’Ouest.

On ignore également quelle est la cause première du volcanisme dans la région. Il peut être dû à un processus en bordure de plaque tectonique, à un panache mantellique à très haute température, ou même à une extension du rift est-africain, événement tectonique majeur qui déchire lentement le continent.
Il y a aussi un élément écologique qui reste inexpliqué : la découverte de nombreux poissons morts au large de Mayotte. Il se peut que l’activité magmatique les ait effrayés et les ait fait remonter vers la surface où ils n’ont pas supporté les faibles pressions auxquelles ils ne sont pas habitués.

Ce ne sont pour l’instant que des hypothèses. L’installation d’instruments dans la zone concernée est absolument nécessaire. Comme je l’ai écrit précédemment, le CNRS et le BRGM, ainsi que d’autres organismes, mettent en place actuellement des équipements à Mayotte, sur le site de l’activité et sur les Iles Glorieuses, à l’est. Des drones sous-marins et des systèmes de surveillance par des radars basés sur les navires seront nécessaires pour déterminer la quantité de lave qui a percé la surface, en supposant qu’elle ait percé la surface !. Des simulations numériques et des travaux de laboratoire peuvent aussi s’avérer nécessaires pour mieux comprendre ce qui se passe sous la surface.
Source: EarthArXiv.

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On March 16th, 2019, during the Salon du Livre of Paris, I met residents of mayotte who told me seismicity was going on on their island, even though it is less strong than in May 2018 when the swarm began. We should also remember that on November 11th, 2018, a deep rumble was recorded by seismometers around the world. A new pre-print paper about the event is now suggesting that it was caused by the largest offshore volcanic event in recorded history.

Originating 48 kilometres east of the island of Mayotte, the seismic signal immediately caught the attention of geoscientists. It was part of a prolonged seismic sequence that had started in the area back in May 2018, but the very low-frequency recorded in November stood out because it was not immediately obvious what caused it. The scientists agreed that it could only have originated from a volcanic event, one involving the movement of a vast volume of magma beneath the seafloor, causing the ground to significantly deflate.

Now, a new paper by French researchers has been uploaded to the public server EarthArXiv. Although there are plenty of unanswered questions, it appears that the volume of magma involved is so huge that this is certainly one of the largest offshore volcanic events ever spotted by modern scientific instrumentation.

There is a major caveat to all this, however. Compared to land-based monitoring, there is a huge lack of offshore monitoring happening around the world today, and there are likely plenty of offshore events that have taken place since modern records began that scientists have not picked up on. As I wrote it very often, we know the surface of Mars and the Moon better than the depths of the earth’s oceans.

The way the ground on Mayotte is moving implies that the seafloor off its eastern shoreline is sinking at a rate of about one centimetre per month. At the same time, Mayotte itself is shifting eastward at a rate of 1.6 centimetres per month. Both indicate something huge underground is on the move, causing some serious deflation.

The nature of the seismic events suggests that the magma source is centered at a depth of 25 kilometres beneath the seafloor. In the first six months of the sequence alone, at least one cubic kilometre of magma has shifted around, which is roughly equivalent to 385 Great Pyramids of Giza.

However, some other scientists think that what is happening near Mayotte is not necessarily an eruption.as there is currently no direct evidence of an eruption having taken place. There is a significant probability that no lava reached the surface. Failing to breach into the sea, the migrating magma might have injected itself into thick sediments in the seafloor and spread itself around. This has been observed elsewhere, when the magma is denser than the surrounding sediment.

Although the overall volume of magma involved is comparable to the 2012 Havre eruption (Kermadec Islands), the two are likely to be quite different events. The former definitely involved plenty of eruptive material, whose huge pumice raft was first spotted from a plane. At the same time, large volcanic domes formed on the seafloor. In Mayotte’s case, if an eruption did take place, it is more likely to be some sort of fissure effusion involving more fluid lava.

Whatever the cause, the November 11th signal’s individual elements still remain deeply puzzling. In particular, its repeated high-frequency bursts, which are similar (but are not related to) industrial activity, are difficult to explain.

One highly speculative explanation is that the high-frequency events are related to the collapse of the rocky walls surrounding the magma chamber. This disturbs the magma reservoir, causing it to oscillate or ‘hum.’ At the same time, waves bouncing back and forth hit other flanks and trigger more collapses, generating more high-frequency events. This all happens in a way that causes the low- and high-frequency events to synchronize, forming the November 11th signal.

The geological setting is also pretty weird. This major volcanic event is taking place on the eastern end of the island chain, whereas the youngest volcanic islands are to the west. So it appears to be happening in the ‘wrong’ place.

It’s also unclear what is responsible for the volcanism in the first place. It could be caused by action along a tectonic plate boundary, an upwelling plume of superheated mantle material, or even an extension of the East African Rift, a major tectonic event that is slowly tearing the continent apart.

There is even an ecological element to the story that is currently unexplained: the emergence of lots of dead fish offshore from Mayotte. It is thought that the magmatic activity might have scared them up to the surface, where they experienced low pressures that they couldn’t survive in.

Like much about the event, this remains speculative for now. Clearly more instrumentation is required. As I put it before, the French CNRS and BRGM and other authorities are now deploying equipment on Mayotte, at the site of the activity, and on the Glorioso Islands to the east. That still won’t solve all the enigmas. Underwater drones and ship-based radar surveys will be required to determine how much lava erupted at the surface, if any. Numerical simulations and laboratory work may be required to better comprehend what’s going on beneath the surface.

Source: EarthArXiv.

Situation géographique de Mayotte et de l’archipel des Comores (Google Maps)