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Quelques explications à propos de ma prévision éruptive

Plusieurs visiteurs de mon blog m’ont demandé comment j’avais réussi à prévoir le jour de la dernière éruption en Islande (mercredi 20 novembre 2024). À noter que je n’avais pas mentionné l’heure (23h14) ; la marche reste encore trop haute !

Pour arriver à cette prévision relativement précise (j’avais écrit « vers le 20 novembre »), j’ai pris en compte les différents volumes de magma accumulés au cours des différentes éruptions sur la Péninsule de Reykjanes, depuis le mois de décembre 2023. J’ai attentivement examiné leur évolution avant le déclenchement des éruptions, en appliquant des pondérations selon les événements. Mes calculs montraient que la lave n’attendrait pas forcément aussi longtemps que le prétendait le Met Office pour percer la surface. La pression exercée par le magma était déjà significative au début du moins de novembre quand j’ai publié ma prévision. J’expliquais que les dernières éruptions sur la péninsule de Reykjanes avaient suivi un scénario répétitif et que l’espace temporel entre les éruptions s’allongeait. On pouvait en conclure que des volumes de magma de plus en plus importants s’accumulaient entre les événements. La dernière éruption s’était terminée le 6 septembre 2024.
Début novembre, les volcanologues islandais pensaient que la situation resterait calme jusqu’à la mi-novembre. Selon mes calculs personnels, une éruption se produirait vers le 20 novembre. J’en étais toujours persuadé ces derniers jours quand le Met Office a fait savoir qu’une éruption était « peu probable » en novembre et qu’elle ne se produirait peut-être pas avant Noël. Je n’étais pas d’accord et je n’ai pas vraiment compris pourquoi les volcanologues islandais avaient changé leur fusil d’épaule…

Ma prévision a été bonne cette fois, mais il se peut que j’aie tout faux la prochaine fois. Un volcan fait à sa tête et nous avons encore bien du mal à pénétrer ses humeurs…

Crédit photo: Protection Civile

Mystère autour de l’histoire volcanique de l’île de Pâques // Mystery around Easter Island’s volcanic history

Le 30 septembre 2024, j’ai publié une note expliquant qu’aucun effondrement de population n’avait eu lieu dans le passé sur l’île de Pâques. De nouveaux articles parus dans la presse scientifique ces derniers jours nous apprennent que les plus anciennes laves de l’île de Pâques se sont formées il y a environ 2,5 millions d’années dans la partie supérieure d’une plaque océanique à peine plus ancienne que les volcans eux-mêmes. C’était, du moins, la théorie généralement acceptée jusqu’à présent.
En 2019, une équipe de géologues cubains et colombiens s’est rendue sur l’île de Pâques pour dater avec précision l’île qui héberge plusieurs volcans éteints. Pour ce faire, ils ont eu recours à la datation des minéraux de zircon qui permettent d’évaluer l’âge des chambres magmatiques. Lorsque le magma refroidit, ces minéraux se cristallisent. Ils contiennent un peu d’uranium, qui se transforme en plomb par désintégration radioactive.
Dans la mesure où on connaît le temps mis par ce processus, on peut mesurer depuis combien de temps ces minéraux se sont formés. L’équipe scientifique a donc recherché ces minéraux et en a trouvé des centaines. Leur analyse a surpris les chercheurs car non seulement leur âge n’est pas de 2,5 millions d’années (l’âge supposé de l’île de Pâques), mais leur origine remonte bien plus loin dans le temps, jusqu’à 165 millions d’années. De plus, l’analyse chimique des zircons montre que leur composition est plus ou moins la même dans tous les cas.
Les volcans de Rapa Nui – l’autre nom de l’île de Pâques – n’ont pas pu être actifs pendant 165 millions d’années, car la plaque située en dessous d’eux n’était pas aussi ancienne. La seule explication est que les minéraux anciens proviennent de la source du volcanisme de l’île, dans le manteau terrestre sous la plaque, bien avant la formation des volcans actuels.

Cependant, cette hypothèse a posé à l’équipe scientifique une autre énigme. Les volcans comme ceux de l’île de Pâques sont des « volcans de point chaud » qui sont fréquents dans l’océan Pacifique ; Hawaï en est un bon exemple. Ils sont formés par des panaches mantelliques qui s’élèvent lentement des profondeurs de la Terre. En s’approchant de la base de la plaque tectonique, les roches du panache et du manteau environnant fondent et donnent naissance à des volcans. Les scientifiques savent depuis les années 1960 que le panache mantellique reste en place très longtemps quand la plaque se déplace au-dessus de lui. Au fur et à mesure que la plaque se déplace, le panache mantellique produit un nouveau volcan. Là encore, l’archipel hawaïen illustre parfaitement ce processus. Cela explique les alignements de volcans sous-marins éteints dans l’océan Pacifique, avec un ou plusieurs volcans actifs à l’extrémité de la chaîne. Les chercheurs se sont demandé si cela signifiait que le panache mantellique sous l’île de Pâques était actif depuis 165 millions d’années.
Pour répondre à cette question, ils avaient besoin de preuves issues de la géologie de la Ceinture de Feu du Pacifique où les plaques océaniques plongent dans le manteau terrestre. Ils se sont alors heurtés à une nouvelle difficulté. En effet, en s’enfonçant, les plaques datant d’il y a 165 millions d’années ont depuis longtemps disparu dans les zones de subduction. S’agissant de l’île de Pâques, il semble que le plateau qui existait à l’époque de la formation de l’île ait disparu sous la Péninsule Antarctique il y a environ 110 millions d’années. La chaîne de montagnes, dont les traces sont encore bien visibles à Rapa Nui, pourrait être le résultat de la subduction d’un plateau volcanique qui s’est formé il y a 165 millions d’années. En conséquence, cela montre que le panache mantellique de l’île de Pâques a pu avoir été actif pendant cette période. Cela permettrait de résoudre le mystère géologique de l’île : les anciens minéraux de zircon seraient des vestiges de magmas antérieurs qui ont été ramenés à la surface de la terre, en même temps que des magmas plus jeunes, lors d’éruptions volcaniques.
Un autre problème se pose. La théorie classique du tapis roulant (pour expliquer le mouvement des plaques tectoniques) est difficile à concilier avec l’observation selon laquelle les panaches mantelliques restent en place alors que tout ce qui les entoure continue de bouger. Un scientifique de l’Université d’Utrecht (Pays Bas) a déclaré : «Les panaches mantelliques montent si vite qu’ils ne sont pas affectés par le manteau qui se déplace avec les plaques, et de nouveaux matériaux de panache arrivent constamment sous la plaque pour former de nouveaux volcans.» Dans ce cas, les anciens fragments du panache, avec les anciens zircons, ont probablement été emportés par ces courants mantelliques, loin de l’emplacement de l’île de Pâques, et ne peuvent donc pas se trouver maintenant à la surface. Le scientifique d’ajouter : «Nous en tirons la conclusion que ces minéraux anciens n’ont pu être préservés que si le manteau entourant le panache est resté aussi immobile que le panache proprement dit.» La découverte des minéraux anciens sur l’île de Pâques tend donc à montrer que le manteau terrestre se déplace probablement plus lentement qu’on ne l’a toujours supposé.
Source : Synthèse de plusieurs articles parus dans la presse scientifique.

 

Illustration de la tectonique et du comportement du panache mantellique sur l’île de Pâques (Source : Université d’Utrecht)

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On September 30th, 2024, I wrote a post explaining that no population collapse had occurred in the past on Easter Island. New articles released in the scientific press explain us today that Easter Island’s oldest lava deposits formed some 2.5 million years ago on top of an oceanic plate not much older than the volcanoes themselves.

In 2019, a team of Cuban and Colombian geologists travelled to Easter Island to accurately date the island which harbours several extinct volcanoes. To do so, they resorted to the dating of dating zircon minerals. When magma cools, these minerals crystallize. They contain a bit of uranium, which turns into lead through radioactive decay.

As we know the time it takes this process to happen, we can measure how long ago those minerals formed. The scientific team team thus looked for those minerals and found hundreds of them. They came as a surprise because not only they were not 2.5 million years old as expected (this was the supposed age of Easter Island), but from much further back in time, up to 165 million years ago.

Chemical analysis of the zircons showed that their composition was more or less the same in all cases.

The volcanoes of Rapa Nui – the other name for Easter Island – cannot have been active for 165 million years, because the plate below them is not even that old. The only explanation then is that the ancient minerals originated at the source of volcanism, in the Earth’s mantle beneath the plate, long before the formation of today’s volcanoes. However, that theory presented the team with another conundrum.

Volcanoes like those on Easter Island are ‘hotspot volcanoes’ which are common in the Pacific Ocean; Hawaii is a good example. They form from large mantle plumes that slowly rise from the Earth’s depths. When they get close to the base of the Earth’s plates, the rocks of the plume as well as from the surrounding mantle melt and form volcanoes. Scientists have known since the 1960s that mantle plumes stay in place for a very long time while the Earth’s plates move over them. Every time the plate shifts a bit, the mantle plume produces a new volcano. One again, the Hawaiian archipelago perfectly illustrates the process. It explains the rows of extinct underwater volcanoes in the Pacific Ocean, with one or a few active ones at the end. The researchers wondrered whether that meant that the mantle plume under Easter Island had been active for 165 million years.

To answer that question, they needed evidence from the geology of the ‘Ring of Fire’ where oceanic plates subduct into the Earth’s mantle. They encountered a new difficulty because the plates from 165 million years ago have long since disappeared in the subduction zones. It appears that the plateau that existed at the time of the formation of Easter Island must have disappeared under the Antarctic Peninsula some 110 million years ago. The mountain range, whose traces are still clearly visible at Rapa Nui could well be the effect of subduction of a volcanic plateau that formed 165 million years ago. As a consequence, it shows that the Easter Island mantle plume could very well have been active for that long. This would solve the geological mystery of Easter Island: the ancient zircon minerals would be remnants of earlier magmas that were brought to the surface from deep inside the earth, along with younger magmas in volcanic eruptions.

But then another problem presents itself. The classical ‘conveyor belt theory’ is already difficult to reconcile with the observation that mantle plumes stay in place while everything around them continues to move.

One researcher said : “People explained this by saying that plumes rise so fast that they are not affected by a mantle that was moving with the plates. And that new plume material is constantly being supplied under the plate to form new volcanoes.” But in that case, old bits of the plume, with the old zircons, should have been carried off by those mantle currents, away from the location of Easter Island, and could not now be there at the surface. “From that, we draw the conclusion that those ancient minerals could have been preserved only if the mantle surrounding the plume is basically as stationary as the plume itself.” The discovery of the ancient minerals on Easter Island therefore suggests that the Earth’s mantle moves much slower than has always been assumed.

Source : Summary of several articles in the scientific press.

Islande : poursuite du soulèvement du sol à Svartsengi // Iceland : ground uplift continues at Svartsengi

Dans sa dernière mise à jour du 17 octobre 2024, le Met Office islandais indique que l’accumulation de magma sous Svartsengi et le soulèvement du sol dans cette zone se poursuivent, comme le montre le graphique ci-dessous. Sur la base des mesures actuelles, les scientifiques islandais estiment qu’il faudra environ 4 à 5 semaines avant qu’une nouvelle éruption se produise
On peut lire dans la mise à jour que la progression de l’accumulation de magma sous Svartsengi et le soulèvement du sol sont restés stables ces dernières semaines. Le soulèvement du sol se poursuit à un rythme soutenu. Il a légèrement ralenti il ​​y a environ 1 à 2 semaines, mais n’a pas connu d’autres variations. Rien n’indique que l’accumulation de magma se soit arrêtée.
Les modèles révèlent qu’environ 24 millions de mètres cubes de magma ont quitté leur zone d’accumulation sous Svartsengi pour percer la surface sur la chaîne de cratères Sundhnúkur lors de la dernière éruption qui a débuté le 22 août 2024. On remarque une tendance selon laquelle une quantité de magma identique ou supérieure à celle utilisée par l’éruption précédente doit s’accumuler avant l’éruption suivante.
Si l’accumulation de magma continue au rythme actuel, le Met Office pense que le résultat le plus probable sera une éruption sur la chaîne de cratères Sundhnúks. À ce stade, il est impossible de dire à quel moment le prochain événement éruptif se produira.
Lorsque le magma commence à se déplacer vers la surface, on observe d’abord une hausse de la sismicité, des changements rapides dans la déformation du sol et des changements de pression dans les forages. Le Met Office prévient que le temps entre le premier signal et le début d’une éruption peut être très court. 30 minutes seulement se sont écoulées avant la dernière éruption du 22 août 2024.

Le graphique montre le mouvement vertical du sol en millimètres dans le secteur de Svartsengi. La dernière mesure est indiquée par un point vert. Les lignes rouges marquent le début des éruptions : 18 décembre 2023, 14 janvier, 8 février, 16 mars, 29 mai et 22 août 2024. Les lignes bleues indiquent les mouvements de dikes qui n’ont pas débouché sur une éruption le 10 novembre 2023 et le 2 mars 2024. (Source : Met Office).

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In its latest update of October 17th, 2024, the Icelandic Met Office indicates that magma accumulation beneath and land uplift above Svartsengi continue, asseen on the chart below. Based on the current measurements, Icelandic scientists estimate about 4-5 weeks until a new eruption will be considered likely

One can read in the update that the progression of magma accumulation beneath and land uplift above Svartsengi have remained unchanged in recent weeks. The land uplift continues at a steady rate. It slowed down slightly about 1-2 weeks ago but has not diminished further. There is no indication that magma accumulation has stopped.

Models calculate that about 24 million cubic meters of magma left the magma accumulation zone beneath Svartsengi to erupt at the Sundhnúkur crater row in the last eruption that started on August 22nd, 2024. There has been a trend that the same amount or more magma than left during the last event has needed to accumulate prior to each subsequent dyke movement or eruption.

If magma accumulation continues at a similar rate as now the most likely outcome is considered an eruption at the Sundhnúks crater row. At this point there is significant uncertainty in the possible timing of the next event.

When magma starts to move tpward the surface, the first signs are an increase in seismicity, rapid changes in ground deformation and pressure changes in boreholes. The Met Office warns that the time between the first signal and the start of an eruption can be very short. There were only 30 minutes prior to the most recent eruption on August 22nd.

Islande : Des forages à grande profondeur contre le réchauffement climatique ? // Iceland : Deep drilling to combat global warming ?

Cela fait plusieurs années que les Islandais travaillent sur un projet visant à produire de l’électricité grâce à la chaleur du magma. Dans plusieurs articles rédigés sur ce blog en 2016 et 2017, j’expliquais qu’un forage étaie en cours à 5 kilomètres de profondeur dans d’anciennes coulées de lave de la péninsule de Reykjanes. Ce forage, qui avait commencé le 12 août 2017, faisait partie de l’Iceland Deep Drilling Project (IDDP). L’objectif final du projet était d’atteindre 5 km de profondeur, là où la roche en fusion se mélange à l’eau. Avec la chaleur et la pression extrêmes, l’eau se transforme en « vapeur supercritique » et est susceptible de produire une énorme quantité d’énergie. L’idée est que lorsque la vapeur sera transférée à la surface et convertie en électricité, elle produira jusqu’à 10 fois plus d’énergie que les forages géothermiques classiques.
Un article paru en novembre 2024 nous rappelle que le magma terrestre peut produire suffisamment de chaleur pour générer de l’énergie géothermique sans pollution atmosphérique susceptible de réchauffe la planète, si on parvient à l’exploiter avec succès. C’est pourquoi les scientifiques prévoient de procéder à un forage dans le sol islandais pour étudier les conditions qui y règnent. Environ 800 millions de personnes dans le monde vivent à une centaine de kilomètres d’un volcan actif. Si les scientifiques parvenaient à comprendre comment on peut utiliser cette ressource naturelle, cela pourrait changer la donne en matière d’approvisionnement énergétique à l’échelle de la planète. En théorie, le potentiel est illimité.
Le projet islandais consiste à commencer à faire des forages pour approcher les poches de magma à un température de 980 degrés Celsius. Après plusieurs tests au cours des dernières années, un nouveau forage devrait avoir lieu en 2027. Dans une première phase, les scientifiques placeront des capteurs dans le sous-sol pour mieux connaître les mouvements, la pression et la chimie du magma.
La chambre magmatique se trouve à plus de 2 040 mètres sous la surface. Une fois atteinte, un petit orifice sera percé pour pénétrer dans le magma en fusion. La chaleur extraite par cette technologie,peut être utilisée pour produire de l’électricité à la surface de la Terre à l’aide d’une turbine à vapeur dans un cycle continu.
Bien que ce procédé soit plus coûteux que la technologie géothermique classique, les puits de forage et le magma, beaucoup plus profonds, génèrent beaucoup plus de chaleur, ce qui nécessite moins de forages pour produire une énergie significative. Deux forages de magma pourraient remplacer les 18 forages géothermiques conventionnels qui fournissent de l’électricité à 30 000 foyers islandais.
Les innovations géothermiques progressent également à travers d’autres projets étonnants dans le monde. Par exemple, Quaise Energy, une société basée dans le Massachusetts aux États-Unis, a l’intention de forer 20 km dans la Terre pour exploiter ce qu’elle appelle une « source d’énergie d’un million d’années ». Le résultat pourrait être une énergie abondante avec beaucoup moins de répercussions sur le réchauffement de la planète.
À l’avenir, la côte californienne, le Japon et même la Méditerranée sont quelques-uns des sites envisagés pour produire de l’énergie à partir du magma. La première étape consistera à mieux comprendre comment fonctionnent les volcans sur Terre, ce qui est loin d’être le cas actuellement. Comme l’a dit un scientifique, « nous observons le ciel, nous dépensons des milliards et des milliards de dollars pour comprendre les planètes lointaines, mais nous ne dépensons pas autant pour comprendre la nôtre. »

Source : Inspiré d’un article paru dans Yahoo Actualités.

Principe du forage géothermique à grande profondeur (Source: BBC)

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Icelanders have been working for several years on a project to generate electricity with the heat of magma. In several posts written in 2016 and 2017, I explained that a rig was drilling 5 kilometres into the old lava flows in Iceland’s Reykjanes Peninsula. It was part of the Iceland Deep Drilling Project (IDDP). The drilling had begun on August 12th, 2017. The final goal of the project was to reach 5 km down because at this depth, molten rock mixes with water. With the extreme heat and pressure, the water becomes « supercritical vapour » and holds a huge amount of energy. The idea is that when the steam is brought back to the surface and converted into electricity, it will create up to 10 times as energy as conventional geothermal wells.

A recent article reminds us that Earth’s magma can produce enough heat to create geothermal power without planet-warming air pollution if it can be successfully tapped. That’s why experts are planning to drill into Iceland’s ground to study the conditions below. About 800 million people live within approximately 100 kilometers from an active volcano. If scientists can figure out how to utilize this natural resource, it could be game-changing for worldwide power supplies. Basically, the potential is limitless.

The plan in Iceland is to start boring holes into the ground to tap the 980-degree Celsius magma reserves. After several tests in the past years, the initial one is set to be drilled in 2027. In a first phase, the experts will put sensors in the subterranean magma, gaining knowledge of its movements, pressure, and chemistry.

The magma chamber is more than 2,040 meters below the surface. Once at the chamber, a smaller hole is used to enter the molten magma. Heat pulled from the environment can be used to generate electricity on the surface using a steam turbine in a continuous cycle.

While it’s a more expensive process than current geothermal technology, the much deeper wells and magma generate far greater heat, requiring fewer boreholes to make significant power. Two magma boreholes could replace 18 conventional geothermal ones in Iceland that supply electricity to 30,000 households.

Geothermal innovations are advancing in other amazing projects around the world, as well. For instance, Massachusetts-based Quaise Energy in the U.S. intends to drill 20 km into the Earth to tap what it calls a « million-year energy source. » The result could be abundant energy with far fewer planet-warming repercussions.

In the future, the California coast, Japan, and even locations in the Mediterranean are some of the places being eyed as magma-based energy sites. The first step is to better understand Earth’s powerful volcanoes. As one scientists put it, « we are looking into the sky, we are spending billions and billions of dollars to understand planets far away, but we do not spend nearly as much on understanding our own. »

Source : After an article published in Yahoo News.