L’éruption du Hunga-Tonga Hunga-Ha’apai ne cesse de surprendre // The Hunga-Tonga Hunga-Ha’apai eruption was really amazing

Des mois après qu’elle se soit produite (15 janvier 2022), l’éruption du volcan sous-marin Hunga-Tonga Hunga-Ha’apai intrigue toujours la communauté scientifique car sa puissance n’avait jamais été observée à l’occasion d’autres éruptions sur Terre.
Une analyse des ondes sismiques a révélé quatre événements qui ont été interprétés comme de puissantes poussées de roche en fusion sous le volcan. En l’espace de cinq minutes, chacun de ces coups de boutoir a probablement développé une force d’un milliard de tonnes.
Comme je l’ai écrit précédemment, le Hunga-Tonga Hunga-Ha’apai a généré la plus grande explosion atmosphérique jamais enregistrée par l’instrumentation moderne. Elle a déplacé environ 10 kilomètres cubes de roche, de cendres et de sédiments. Une grande partie a été évacuée par la caldeira du volcan et a été propulsée directement dans le ciel.
Des scientifiques se sont réunis à Chicago lors de la réunion d’automne de l’American Geophysical Union (AGU) pour comparer les derniers résultats de leurs études à propos de cette éruption hors du commun.
Un scientifique de l’Université de Houston (Texas) a détaillé l’analyse, par son équipe, des ondes sismiques qui ont accompagné l’événement de magnitude M 5,8 et qui se sont propagées pendant un peu plus de 10 minutes après le début de l’éruption. Ces signaux ont été captés par plus de 400 stations à travers le monde. Le chercheur les attribue à une poussée magmatique qui a percuté la base de la caldeira. Il semble qu’une nouvelle arrivée de magma ait tout à coup atteint la chambre magmatique et l’ait mise en surpression. Il ajoute : « Le magma a surgi à grande vitesse, comme un train qui aurait percuté un mur. Le phénomène s’est produit à quatre reprises en 300 secondes. »
Les satellites ont montré que les cendres du Hunga-Tonga ont atteint une altitude de 57 km; c’est le panache volcanique le plus élevé jamais enregistré. De nouvelles données présentées lors de la réunion de l’AGU ont indiqué que les cendres sont montées jusque dans l’espace. En effet, les capteurs des satellites de l’agence spatiale américaine et de l’US Air Force qui mesurent le rayonnement ultraviolet lointain du Soleil ont détecté dans leurs données un fort coefficient d’absorption à une altitude supérieure à 100 km, ce qui correspond à la ligne Karman, la frontière avec l’espace.
Les analyses de l’éruption ont également révélé que le volcan avait envoyé dans l’espace une masse de vapeur d’eau estimée entre 20 000 à 200 000 tonnes. Les scientifiques expliquent qu’il n’est pas surprenant qu’un volcan sous-marin envoie de l’eau dans le ciel lors d’une éruption, mais la hauteur atteinte par cette eau défie l’entendement.

Cette eau a de toute évidence contribué à créer les conditions nécessaires à la plus grande concentration de foudre jamais détectée. Le panache de l’éruption du Hunga-Tonga a produit 400 000 éclairs le 15 janvier, avec jusqu’à 5 000 à 5 200 événements par minute. C’est un ordre de grandeur supérieur à celui observé pendant les orages supercellulaires qui sont parmi les plus puissants sur Terre. La concentration d’éclairs était si élevée qu’elle a saturé les capteurs. Le nombre de 400 000 est donc très probablement en dessous de la vérité.
Une conséquence remarquable de tous ces éclairs est qu’ils ont produit un flash de rayons gamma détecté par un satellite de la NASA qui recherche dans l’Univers ces émissions à haute énergie. Elles sont censées provenir de trous noirs lointains ou d’explosions d’étoiles. C’était la première fois que le vaisseau spatial Fermi captait un tel flzsh en provenance d’un volcan sur Terre. Cela confirme le caractère extrême et exceptionnel de l’éruption Hunga-Tonga.
Source : la BBC.

——————————————–

Months after it happened on January 15th 2022, the eruption of Hunga-Tonga Hunga-Ha’apai summarine volcano still puzzles scientists around the word as its power had never been observed on other eruptiond on Earth.

An analysis of seismic waves has revealed four individual events that are interpreted to be thrusts of molten rock beneath the underwater mountain. Occurring within a five-minute period, each of these blows is calculated to have had a force of a billion tonnes.

As I put it previously, the seamount produced the biggest atmospheric explosion ever recorded by modern instrumentation. It displaced some 10 cubic kilometers of rock, ash and sediment, much of it exiting through the volcano’s caldera, to shoot straight up into the sky.

Scientists have gathered in Chicago at the American Geophysical Union (AGU) Fall Meeting to compare the latest results of their investigations into what happened.

A scientist from the University of Houston (Texas) detailed his team’s analysis of the Magnitude 5.8 seismic waves generated just over 10 minutes into the climactic eruption. These signals were picked up at more than 400 monitoring stations around the globe. The researcher attributes them to a pulse of magma moving up from below the mountain and hitting the base of the caldera. It looked as if a new batch of magma had suddenly just reached into the magma chamber and over-pressured the chamber. He adds : « The pulse of the magma was travelling up at high speed and it was like a train hitting the base of the wall. It hammered four times within 300 seconds. »

Ash from Hunga-Tonga was measured by weather satellites to have travelled 57 km above the Earth’s surface, the highest ever recorded volcanic plume. But new data presented at the AGU meeting indicated the disturbance went higher still, all the way to space. Sensors on US space agency and US Air Force satellites that measure far-ultraviolet radiation from the Sun noticed a strong absorption feature in their data correlated to an altitude above 100 km, which corresponds to the Karman Line, the recognised boundary to space.

Analyses of the eruption aloso revealed that the volcano sent into space a mass o water vapour estimated between 20,000 to 200,000 tonnes. Scientists say that a submarine volcano throwing so much water into the sky during an eruption is not a surprise, but the height to which that water travelled is. This water also clearly played a role in creating the conditions necessary to generate the greatest concentration of lightning ever detected. The Hunga-Tonga eruption plume produced 400,000 lightning events on January 15th, with rates of up to 5,000 to 5,200 events per minute. This is an order of magnitude higher than the one observed in super-cell thunderstorms, some of the strongest thunderstorms that exist on Earth. The rates were so high that they saturated the sensors. The 400,000 number is most probably below the truth.

One remarkable consequence of all this lightning is that it produced a gamma-ray flash detected by a Nasa satellite that normally looks out into the Universe for such high-energy emissions. These are expected to come from far-off black holes or exploding stars. This was the first time the Fermi spacecraft had caught a flash coming from a volcano on Earth. This confirms the extreme and exceptional nature of the Hunga-Tonga eruption.

Source: The BBC.

Images montrant l’étendue du nuage de cendres au moment de l’éruption du Hunga-Tonga Hunga-Ha’apai (Source: USGS)

Un volcanisme actif sur la planète Mars? // Active volcanism on Mars?

Jusqu’à présent, les scientifiques étaient persuadés que Mars était une planète morte, au sens géologique du terme. Cependant, les séismes détectés par la sonde Insight de la NASA tendent à montrer que la Planète Rouge pourrait cacher de la lave en fusion.
Les photos de Mars montrent que la planète est parsemée de volcans et qu’il y a aussi d’anciennes coulées de lave à certains endroits. Il semblait que ce volcanisme appartenait au passé et ne se réactiverait jamais. Mais aujourd’hui, en utilisant le sismomètre sur la sonde InSight, les scientifiques ont découvert la première preuve de lave en fusion en profondeur sous la surface martienne.
La présence de lave active pourrait changer notre compréhension de l’histoire de Mars, depuis sa formation jusqu’à la roche froide qu’elle est aujourd’hui, en passant par la période où elle a pu héberger la vie microbienne ou encore la perte de son atmosphère.
Une série de séismes sur Mars a permis aux scientifiques d’identifier le point chaud potentiel où se trouverait la lave. InSight a détecté plus de 1 300 secousses sur Mars depuis son arrivée sur la planète en 2018. À la surprise des scientifiques, les événements les plus significatifs provenaient tous d’une région pleine de failles, appelée Cerberus Fossae.
Dans un article publié dans Nature Astronomy le 27 octobre 2022, des chercheurs ont analysé 20 de ces séismes. Ils ont découvert que certaines ondes sismiques se déplaçaient beaucoup plus lentement que prévu. Cela indiquait la présence de magma en profondeur sous la surface de Cerberus Fossae. En se déplaçant ou se refroidissant, ce magma est probablement la cause de ces séismes qui prennent naissance entre 14 et 50 kilomètres sous la surface martienne. C’est là que les scientifiques pensent que se trouve la chambre magmatique. Selon le responsable de l’étude, « il est possible que nous observions les derniers vestiges d’une région volcanique autrefois active, ou bien que le magma soit en train de se déplacer vers l’est, vers le prochain lieu d’éruption ». Ce mouvement provoque probablement des séismes mineurs au niveau de la surface, en se déplaçant sous la croûte de la planète dans cette région.
La sonde InSight possède à son bord le seul sismomètre jamais envoyé sur Mars. Il ne s’agit que d’une seule station à un endroit et elle ne peut donc pas détecter les petits séismes qui se produisent au loin ou de l’autre côté de la planète. Les scientifiques disposent donc d’informations limitées sur l’activité sismique de Mars et sur tout autre point chaud potentiel. Pour obtenir une image globale de l’activité sismique et volcanique sur Mars, il faudrait que la NASA envoie d’autres sismomètres sur la Planète Rouge.
Les engins spatiaux en orbite autour de Mars ont transmis les images de nombreuses lignes de faille le long de sa surface, de sorte que les scientifiques s’attendaient à ce qu’InSight détecte des séismes en différents endroits. La quasi intégralité de la sismicité à ce jour provient de Cerberus Fossae, de sorte que les chercheurs aimeraient savoir ce qui se passe dans cette région de la planète.
InSight est maintenant à court d’énergie, car la poussière martienne recouvre ses panneaux solaires. Sa mission sur Mars se terminera probablement avant janvier 2023. Ensuite, il n’y aura plus de sismomètre sur Mars pour recueillir de nouvelles informations sur les structures profondes de la planète.

Source: Business Insider via Yahoo News.

——————————————

Up to now, scientists believed Mars was dead, in the geological sense. However, quakes detected by NASA’s Insight lander tends to show that the Red Planet may have molten lava.

Photos of Mars show that the planet is peppered with volcanoes and there are also ancient lava flows in some places. But it seemed that this volcanism was a thing of the past, unable to become alive again. But now, using a seismometer on NASA’s InSight lander, scientists have discovered the first evidence of molten lava deep below the Martian surface.

The presence of active lava could change scientists’ understanding of Mars’s history, from its formation, to the period when it may have hosted microbial life, to the loss of its atmosphere and finally to the cold rock it is today.

A series of Mars quakes clued the scientists in to the potential lava hotspot. InSight has detected more than 1,300 Mars quakes since landing on the Red Planet in 2018. To scientists’ surprise, the most powerful events all came from one region full of rifts, called Cerberus Fossae.

In a paper published in Nature Astronomy on October 27th, 2022, researchers analyzed 20 of those big quakes. They discovered that certain seismic waves were moving much more slowly than they expected. This indicated the presence of magma deep below the Cerberus Fossae surface. That magma moving or cooling is probably what creates those quakes which originate 14 to 50 kilometers below the Martian surface. This where where the scientists suspect the chamber of magma is. According to the study’s leader, « it is possible that what we are seeing are the last remnants of this once active volcanic region or that the magma is right now moving eastward to the next location of eruption. » The movement is also probably causing smaller, surface-level quakes, by breaking up and moving around the planet’s crust in that region.

InSight carries the only seismometer ever placed on Mars. It is just one station in one location, and it cannot detect smaller quakes that happen far away or on the other side of the planet. So scientists have limited information about Mars’s seismic activity and any other potential hotspots. To get the global picture of Mars quakes and volcanic activity, NASA would need to send more seismometers to the Red Planet.

Spacecraft orbiting Mars have imaged plenty of fault lines along its surface, so scientists expected InSight to detect quakes from many different places. Almost all the quakes so far have come from Cerberus Fossae, so that researchers would like to know what is so special about Cerberus Fossae.

InSight is running out of power, as dust builds up on its solar panels. Its mission on Mars will likely end before January 2023. Then there will be no seismometer on Mars to gather new information about the planet’s deep structures.

Source: Business Insider via Yahoo News.

La planète Mars vue par le télescope Hubble le 12 mai 2016 (Source: NASA)

Du magma sous le Mont Edgecumbe (Alaska) // Magma beneath Mt Edgecumbe (Alaska)

Le 6 avril 2021, j’ai écrit une note intitulée « La fausse éruption du Mont Edgecumbe (Alaska) ». L’histoire qui s’est déroulée à Sitka (Alaska) le 1er avril 1974 s’inscrit dans la longue tradition des tours que les gens ont l’habitude de jouer le 1er avril.

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2021/04/06/la-fausse-eruption-du-mont-edgecumbe-alaska-mt-edgecumbes-fake-eruption-alaska/

La note que j’écris aujourd’hui est très sérieuse. En lisant une étude publiée le 10 octobre 2022 dans la revue Geophysical Research Letters. nous apprenons qu’en utilisant une nouvelle méthode, les scientifiques de l’Observatoire Volcanologique de l’Alaska (AVO) ont observé une ascension du magma sous le Mont Edgecumbe, un volcan endormi depuis longtemps. Une modélisation informatique basée sur l’imagerie satellite montre que le magma est remonté jusqu’à environ 10 km sous la surface depuis sa source à une profondeur d’une vingtaine de kilomètres. Cette ascension a provoqué des séismes et d’importantes déformations en surface. Les scientifiques disent que c’est « la déformation volcanique la plus rapide qu'[ils] ont actuellement observé en Alaska. Et bien qu’il ne soit pas rare que les volcans se déforment, l’activité de l’Edgecumbe est intéressante car la réactivation des systèmes volcaniques en sommeil est rarement observée ».
L’AVO a collaboré avec l’Alaska Satellite Facility, une autre unité de l’Institut de Géophysique, pour traiter les données dans le cloud. Le cloud computing utilise des serveurs à distance pour stocker des données et fournir des services informatiques afin qu’un chercheur n’ait pas à télécharger et à trier des données pour les traiter, ce qui peut prendre des semaines ou des mois.
L’équipe scientifique a commencé ses travaux dès qu’un essaim sismique a été détecté sur le Mont Edgecumbe le 11 avril 2022. Les chercheurs ont analysé la déformation du sol pendant les 7,5 années précédentes à l’aide des données radar des satellites. Le 15 avril, ils avaient déjà un résultat préliminaire : c’était une intrusion de nouveau magma qui provoquait les séismes. Un petit nombre de secousses ont commencé sous l’Edgecumbe en 2020, mais la cause est restée floue jusqu’à ce que les résultats des déformation soient connus. L’AVO a informé le public le 22 avril, moins de deux semaines après la détection du dernier essaim sismique sur l’Edgecumbe.
Le Mont Edgecumbe culmine à 976 m sur l’île Kruzof, dans la partie ouest du Détroit de Sitka. Il fait partie du Champ volcanique du Mont Edgecumbe. Ce qui a le plus étonné les chercheurs, c’est une zone de soulèvement du sol au sud de l’île Kruzof; elle avait 17 km de diamètre et était centrée à 2,5 km à l’est du volcan. Le soulèvement a commencé brusquement en août 2018 et s’est poursuivi à un rythme de 8,5 cm par an, pour atteindre 27 cm au début de l’année 2022. Une modélisation informatique ultérieure a indiqué que la cause du soulèvement était l’intrusion d’un nouveau magma.
La dernière analyse basée sur la déformation du sol permettra une détection plus précoce de l’activité volcanique. En effet, la déformation du sol est l’un de ses premiers indicateurs de cette activité. Elle peut se produire sans s’accompagner d’activité sismique. L’AVO applique désormais la nouvelle approche à d’autres volcans de l’Alaska, comme le volcan Trident, à environ 50 km au nord de Katmai Bay. Le volcan a récemment montré des signes d’activité (voir ma note du 30 septembre 2022).
Le Mont Edgecumbe ne montre actuellement aucun signe d’éruption imminente. L’intrusion magmatique dure depuis plus de trois ans maintenant. Avant une éruption, on observera une plus forte sismicité, plus de déformations, ainsi que des fluctuations dans les schémas de sismicité et de déformation.
Les chercheurs pensent que le magma a atteint probablement une chambre supérieure en empruntant un conduit presque vertical. Ils pensent également que le magma est empêché de se déplacer plus haut par un magma épais déjà présent dans la chambre supérieure.

Source: Alaska Volcano Observatory information Statement, USGS – 22 Avril 2022.

———————————————-

On April 6th, 2021, I wrote a post entitled « Mt Edgecumbe’s fake eruption (Alaska). » The story that happened in Sitka (Alaska) on April 1st, 1974 belongs to the long tradition of playing tricks on April 1st, also called April Fools’ Day by the Anglo-Saxons.

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2021/04/06/la-fausse-eruption-du-mont-edgecumbe-alaska-mt-edgecumbes-fake-eruption-alaska/

Today, my post is quite serious. According to research published on October 10th, 2022 in the journal Geophysical Research Letters. we learn that, using a new method, Alaska Volcano Observatory (AVO) scientists revealed that magma beneath long-dormant Mount Edgecumbe volcano has been moving upward through Earth’s crust. Computer modeling based on satellite imagery shows magma is rising up to about 10 km from a depth of about 20 km. This ascent caused earthquakes and significant surface deformation. Scientists say it is « the fastest rate of volcanic deformation that [they] currently have in Alaska. And while it is not uncommon for volcanoes to deform, the activity at Edgecumbe is unusual because reactivation of dormant volcanic systems is rarely observed. »

The Alaska Volcano Observatory collaborated with the Alaska Satellite Facility, another Geophysical Institute unit, to process data in the cloud. Cloud computing uses remote servers to store data and provide computing services so a researcher does not have to download and sort data to process it, something that can take weeks or months.

The research team began its work as soon as a swarm of earthquakes was noticed at Mount Edgecumbe on April 11th, 2022. Researchers analyzed the previous 7.5 years of ground deformation detected in satellite radar data. On April 15th, they had a preliminary result : An intrusion of new magma was causing the earthquakes. A small number of earthquakes began under Edgecumbe in 2020, but the cause was ambiguous until the deformation results were produced. The Alaska Volcano Observatory informed the public on April 22nd, less than two weeks after the latest series of Edgecumbe earthquakes was reported.

Mount Edgecumbe, at 976 m, is on Kruzof Island on the west side of Sitka Sound. It is part of the Mount Edgecumbe Volcanic Field. Most striking for the researchers was an area of ground uplift on southern Kruzof Island 17 km in diameter and centered 2.5 km east of the volcano. The upward deformation began abruptly in August 2018 and continued at a rate of 8.5 cm annually, for a total of 27 cm through early 2022. Subsequent computer modeling indicated the cause was the intrusion of new magma.

The new deformation-based analysis will allow for earlier detection of volcanic unrest, because ground deformation is one of its earliest indicators. Deformation can occur without accompanying seismic activity, making ground uplift a key symptom to watch. AVO is applying the new approach to other volcanoes in Alaska, including Trident Volcano, about 50 km north of Katmai Bay. The volcano is showing signs of elevated unrest (see my post of September 30th, 2022).

Mount Edgecumbe is not showing signs of an imminent eruption. The current magma intrusion has been going on for more than three years now. Prior to an eruption, more seismicity, more deformation, together with changes in the patterns of seismicity and deformation are observed.

The researchers think magma is likely reaching an upper chamber through a near-vertical conduit. But they also believe the magma is precluded from moving further upward by thick magma already in the upper chamber.

Source: Alaska Volcano Observatory information Statement, USGS – 22 Avril 2022.

Vue du Mt Edgecumbe (Crédit photo: Wikipedia)

Approche scientifique de l’éruption islandaise de 2021 // Scientific approach of the 2021 Icelandic eruption

Nous ne savons pas prévoir les éruptions, mais nous savons décrire le déroulement des événements éruptifs.
Des scientifiques de l’Université d’Islande et du Met Office islandais (IMO) ont publié deux articles dans la revue Nature, dans lesquels ils présentent le fruit de leurs observations lors de l’éruption de Fagradalsfjall en 2021. C’était la première éruption sur la péninsule de Reykjanes après 800 ans de calme volcanique.
Les études montrent que les précurseurs de l’éruption islandaise étaient différents de ceux qui ont précédé de nombreuses autres éruptions à travers le monde, et que la composition de la lave a évolué au fur et à mesure que l’éruption progressait.
Les chercheurs ont analysé l’activité sismique sur la péninsule de Reykjanes. Elle a commencé en décembre 2019, a culminé avec l’éruption du 19 mars 2021 et s’est poursuivie pendant environ six mois.

L’un des articles – intitulé « La déformation et le déclin de la sismicité avant l’éruption de Fagradalsfjall de 2021 » – s’attarde sur les précurseurs de l’éruption et montre dans quelle mesure ils diffèrent des précurseurs de nombreuses autres éruptions dans le monde.
Il y a eu une activité sismique intense sur la péninsule de Reykjanes dans les semaines qui ont précédé l’éruption de 2021, avec une libération de contraintes tectoniques dans la croûte terrestre. Cependant, pendant plusieurs jours avant l’éruption, la déformation du sol et l’activité sismique ont diminué dans la zone autour du site de l’éruption. Ce schéma précurseur est donc différent de ceux qui précèdent de nombreuses autres éruptions dans le monde, qui montrent souvent une augmentation de la déformation du sol et de la sismicité peu de temps avant le début de l’éruption, signe que le magma se fraye un chemin vers la surface.
Les auteurs de l’article expliquent que la situation observée sur le Fagradalsfjall a été provoquée par l’interaction entre le flux magmatique et les contraintes au niveau des plaques tectoniques. Lorsque le magma se fraye un chemin à travers la croûte avant une éruption, une contrainte tectonique est parfois libérée, ce qui provoque des séismes et une déformation du sol. Un déclin de la sismicité et de la déformation peut indiquer que ce processus touche à sa fin et que le magma est prêt à percer la surface.
Au cours de la période de trois semaines qui a précédé l’éruption de Fagradalsfjall, il y a eu à la fois une déformation de surface considérable et une forte sismicité. La cause était la mise en place d’un dyke magmatique vertical entre la surface et 8 km de profondeur. Dans le même temps, des contraintes tectoniques dans la croûte ont été libérées. Des séismes d’une magnitude pouvant atteindre M 5,6 ont été enregistrés dans les zones voisines.
Les scientifiques pensent que la baisse de la sismicité dans les jours qui ont précédé l’éruption peut s’expliquer par le fait que le magma avait alors presque atteint la surface, là où la croûte est la plus faible et où il y a donc moins de résistance.
Cette situation montre qu’il faut tenir compte de la relation entre les volcans et les contraintes tectoniques dans la prévision des éruptions. Une libération des contraintes tectoniques, suivie d’une diminution de la déformation et de la sismicité, peut précéder un certain type d’éruption.

Le deuxième article – intitulé « Déplacement rapide d’une source magmatique profonde sur le volcan Fagradalsfjall » – traite des changements dans la composition de la lave dans la Geldingadalir au cours de l’éruption.
Les scientifiques ont fréquemment échantillonné la lave au cours des 50 premiers jours de l’éruption et ils ont mesuré les gaz volcaniques autour du site éruptif. Ces mesures ont révélé que la lave du Fagradalsfjall provenait directement d’un réservoir magmatique à grande profondeur, à la frontière entre la croûte et le manteau, autrement dit la zone proche du Moho.
Une éruption avec du magma provenant directement de la zone proche du Moho n’a pas été observée dans d’autres éruptions en temps réel. Dans ces cas précédents, le magma provenait de profondeurs moindres de la croûte terrestre. On manque d’informations sur les parties les plus profondes des systèmes magmatiques. L’éruption du Fagradalsfjall a fourni à la communauté scientifique de nouvelles connaissances sur les processus impliqués.
Au début de l’éruption de 2021, la lave était relativement riche en magnésium, comparée à la lave d’autres éruptions historiques en Islande, ce qui révèle un apport de magma particulièrement chaud. Il y avait aussi beaucoup de dioxyde de carbone (CO2) dans les gaz volcaniques émis par la bouche éruptive, ce qui confirme un apport de magma très profond. Selon les scientifiques, cela montre que le magma a subi peu de refroidissement en remontant à travers la croûte jusqu’à la surface. On pense que le réservoir magmatique se trouvait à une quinzaine de kilomètres sous la surface.

L’étude de l’éruption révèle également que la composition de la lave du Fagradalsfjall a radicalement changé au fur et à mesure que l’éruption progressait. Cela laisse supposer que pendant l’éruption un nouveau magma est arrivé en provenance de profondeurs plus importantes que le magma déjà présent dans le réservoir.
Les scientifiques expliquent que l’on sait depuis longtemps que différents types de magma peuvent se mélanger en profondeur, dans les systèmes magmatiques, avant une éruption. Cette éruption présente des preuves en temps réel que ces processus se produisent.
De plus, les modifications de la composition des produits volcaniques montrent que du nouveau magma peut s’introduire rapidement dans un réservoir profond, dans un délai d’environ 20 jours, et se mélanger au magma déjà présent dans le réservoir, en déclenchant potentiellement l’éruption.
Ces découvertes peuvent aider à mieux comprendre les volcans et la géochimie du manteau et pourraient contribuer à l’élaboration de modèles de systèmes magmatiques partout dans le monde.

Source: Met Office islandais, Université d’Islande, The Watchers.

Il sera maintenant intéressant de comparer les conclusions de l’éruption de 2021 avec celles de l’éruption de 2022. Il faudra voir si la dernière éruption se situe dans le prolongement de celle de 2021 ou s’il s’agit de deux événements indépendants l’un de l’autre.

———————————————

We are not good at predicting eruptions, but we are dood at describing what happened.

Scientists from the University of Iceland, the Icelandic Met Office (IMO) have published two papers in the journal Nature, presenting new findings from the 2021 eruption at Fagradalsfjall. It was the first eruption on the Reykjanes Peninsula after 800 years of dormancy.

The studies show that the precursors to the eruption were unusual compared to many other eruptions across the world and that the composition of the lava changed as the eruption continued.

Researchers closely observed the seismic activity on Reykjanes Peninsula, which began in December 2019, culminated with the eruption on March 19th, 2021 and continued for around half a year.

One of the papers – titled “Deformation and seismicity decline before the 2021 Fagradalsfjall eruption” -discusses the precursors to the eruption and how they differ from the precursors of many other eruptions around the world.

There was a significant seismic activity on the Reykjanes Peninsula in the weeks leading up to the 2021 eruption, marked by tectonic stress release in the crust. However, for several days before the eruption, deformation and seismic activity declined in the area around the eruption site. This precursory pattern is different from those preceding many other eruptions around the world, which often show escalating rates of ground displacement and seismicity shortly before the eruption onset, as the magma forces its way to the surface.

The scientists behind the paper explain that the behaviour at Fagradalsfjall was caused by the interplay between magma flow and plate tectonic stress. As magma forces its way through the crust before an eruption, tectonic stress may be released, causing earthquakes and ground deformation in the early stages. A decline in seismicity and deformation may indicate that this process is coming to an end and that the magma may erupt.

During the three-week period preceding the eruption at Fagradalsfjall, there was both considerable surface deformation and a large number of earthquakes. This was caused by the emplacement of a vertical magma-filled dyke between the surface and a depth of 8 km. At the same time, tectonic stress in the crust was released. Earthquakes occurred in nearby areas, up to magnitude M 5.6.

The scientists also suggest that the decline in seismicity in the days before the eruption could be explained by the fact that the magma had then almost reached the surface, where the crust is weakest and there is therefore less resistance.

This situation shows that consideration must be given to the relationship between volcanoes and tectonic stress in eruption forecasting. A release of tectonic stress followed by a decline in deformation and seismicity rate may be a precursory activity for a certain type of eruption.

The second paper – titled “Rapid shifting of a deep magmatic source at Fagradalsfjall volcano, Iceland” – discusses the changes to the composition of the lava that flowed through Geldingadalir and the surrounding area as the eruption continued.

Scientists sampled the lava frequently during the first 50 days of the eruption and measured the volcanic gases around the eruption site. This revealed that the lava at Fagradalsfjall was directly sourced from a magma reservoir at great depth, at the boundary between the crust and the mantle – the near-Moho zone.

Eruption directly from the near-Moho zone has not been observed in other eruptions with real-time investigation. In these previous cases, the magma came from shallower levels in the crust. Until now, there has therefore been a lack of information about the deepest parts of magmatic systems. The eruption at Fagradalsfjall has provided the scientific community with new knowledge of the processes involved.

At the start of the eruption, the lava was relatively rich in magnesium in comparison with lava from other historical eruptions in Iceland, indicating an unusually hot magma supply. There was also a lot of carbon dioxide in the volcanic gases emitted from the eruption vent, indicating an unusually deep magma supply. The scientists explain that this suggests that the magma underwent little cooling on its way up through the crust to the surface. It is believed that the magma reservoir was located about 15 km from the surface.

The research also revealed that the composition of the lava at Fagradalsfjall radically changed as the eruption progressed. This suggests that during the eruption, a new magma was generated at greater depths than the magma already present in the reservoir.

The scientists point out that it has long been argued that different kinds of magma can mix deep in magmatic systems before an eruption. This study presents real-time evidence that these processes do occur.

Furthermore, changes to the composition of volcanic products show that new magma can flow into a deep reservoir rapidly, in a timescale of around 20 days, mixing with the magma already in the reservoir and potentially triggering the eruption.

These findings may aid our understanding of volcanoes and the geochemistry of the mantle and could support the development of models of magmatic systems all over the world.

Source: Icelandic Met Office, University of Iceland, The Watchers.

It will now be interesting to compare the conclusions of the 2021 eruption with those of the 2022 eruption. It will be particularly interesting to see if the last eruption is a continuation of that of 2021 or if they are two distinct events.

Captures d’écran de l’éruption de 2021