Étiquette : magma

Islande : la peur d’une éruption // Iceland : the fear of an eruption

Les autorités islandaises craignent une éruption à court terme sur la péninsule de Reykjanes. Le sol continue de se soulever à Svartsengi et atteint maintenant la même hauteur qu’avant l’éruption du 18 décembre. Il est impossible de savoir quelle pression est nécessaire pour que que le magma commence à se déplacer vers la surface. Il convient de noter que le soulèvement du sol actuel ne s’accompagne pas d’une activité sismique aussi intense qu’auparavant.
Selon le Met Office, à mesure que l’accumulation de magma se poursuit sous le secteur de Svartsengi, la probabilité d’une nouvelle intrusion et d’une éruption augmente chaque jour. Il est fort probable que la prochaine éruption se produira entre Stóra-Skógfell et Hagafell. Il est cependant important de noter que les intrusions de magma ne conduisent pas forcément à une éruption, comme j’ai pu l’observer dans la région du Krafla dans les années 1990.
Le risque de possibles coulées de lave et de pollution par les gaz a été ajouté à la carte des risques publiée par le Met Office le 29 décembre 2023. La carte (voir ci-dessous) sera valable jusqu’au 5 janvier 2024. La raison de ces changements est la forte probabilité d’une éruption au nord de Grindavík. Les changements concernent la zone numéro 4 sur la carte.

Des digues de protection seront érigées à proximité de Grindavík pour protéger la bourgade et ses 3800 habitants d’une éventuelle éruption. Les travaux ont déjà commencé et le projet coûtera environ 40 millions d’euros. Les digues seront édifiées au nord de Grindavík. Leur but est de dévier le cours de la lave de manière à ce qu’elle ne se dirige pas vers les maisons. Elles auront une empreinte sur la nature autour de la ville, un peu comme les pare-avalanches dans de nombreuses villes islandaises. Les autorités locales affirment que là où les enjeux de sécurité sont importants, notamment ceux concernant les bâtiments, le port, etc., les intérêts environnementaux passent au second plan.
Au cours de la première étape de construction, les digues de protection seront deux fois moins hautes qu’une fois terminées. Cette première étape coûtera 3,3 millions d’euros. Les digues n’atteindront leur hauteur définitive et ne seront achevées qu’au printemps.
Source  : Met Office, médias d’information islandais.

 

Nouvelle carte de risques (Source : Met Office)

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Icelandic authorities fear an eruption in the short termok the Reykjanes Peninsula. The ground continues to inflate at Svartsengi and has now reached a similar height as measured just before the eruption on 18 December. Uncertainty remains about how much magma pressure needs to build up before magma starts moving towards the surface. It should be noted that the current uplift is not accompanied by as much seismic activity as before.

According to the Met Office, as magma accumulation continues under Svartsengi, the likelihood of another magma intrusion and an eruption increases with each passing day. It is most likely that the next eruption will occur in the Sundhnúkur, between Stóra-Skógfell and Hagafell. However, it is important to note that magma intrusions do not always lead to an eruption, as I could observe it in the Krafla area in the 1990s.

The dangers of possible lava flow and gas pollution have been added to the hazard assessment map issued by the Icelandic Met Office on December 29th, 2023. The map (see below) will be valid until January 5th, 2024. The reason for the changes is increased likelihood of a volcanic eruption north of Grindavík. The changes cover the area number 4 on the map.

Protective barriers will be built in the vicinity of the town of Grindavík to protect it from a potential volcanic eruption. Work has already started on the barriers and the project will cost about 40 million euros. The barriers will be placed north of Grindavík. They are expected to direct the lava so it doesn’t flow straight into the town, but away from it. They will affect the nature surrounding the town, much like avalanche barriers do in many Icelandic towns. Local officials say that where is this much at stake, including man-made structures, the harbour and so forth, environmental concerns need to be put aside.

During the first stage of construction, the barriers will only be half as tall as they will eventually become. This first stage will cost 3.3 million euros. The barriers will only reach their full height and be completed in the spring months.

Source : Met Office, Icelandic news media.

Péninsule de Reykjanes (Islande) : soulèvement du sol et nouvelles fissures // Reykjanes Peninsula (Iceland) : ground uplift and new fissures

Comme je l’ai écrit précédemment, personne ne sait comment la situation dans la péninsule de Reykjanes évoluera dans les prochains jours, les prochaines semaines ou les prochains mois. La sismicité est toujours présente, bien que faible pour le moment, mais le soulèvement du sol est important, à raison d’environ un demi-centimètre à un centimètre par jour à Svartsengi. Si cela continue, le sol atteindra d’ici le 2 ou le 3 janvier le même niveau qu’avant la forte activité sismique du 10 novembre et l’éruption du 18 décembre 2023.
Le Met Office précise que les résultats de la modélisation géodésique indiquent que plus de 10 millions de mètres cubes de magma ont alimenté l’intrusion qui s’est formée le 18 décembre dans le secteur de Svartsengi et a conduit à l’éruption. Sur la base de la vitesse de soulèvement actuel, il faudra une à deux semaines pour que la même quantité de magma s’accumule à nouveau sous le secteur de Svartsengi. Il existe toutefois une grande incertitude quant au moment où la pression magmatique sera suffisante pour déclencher la prochaine intrusion magmatique.
Il convient de noter que l’intrusion magmatique de départ, qui s’est formée le 10 novembre, s’étendait sur 15 km de Kálfafellsheiði au nord jusqu’au sud-ouest en mer, au large de Grindavík. Cela signifie que le magma s’est propagé en profondeur sous toute la zone, y compris sous la ville de Grindavík.

Parallèlement au soulèvement actuel du sol dans la région de Svartsengi, de nouvelles fissures se sont formées sur la Grindavíkurvegur depuis le 27 décembre. D’autres fissures sur la route se sont également élargies. L’Administration routière indique sur son site Internet que les effets du soulèvement du sol à Svartsengi sont visibles sur la route. Il est à noter que des fissures se sont formées plus près de Grindavík qu’auparavant. En outre, des fissures ont commencé à se former là où des réparations ont été effectuées, à proximité de l’endroit où le sol se soulève actuellement.
Pour le moment, il n’est pas nécessaire de fermer la route, mais l’évolution de la situation est étroitement surveillée en collaboration avec la police et la Protection civile.
Source  : Iceland Monitor, Met Office.

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As I put it before, nobody knows how the situation on the Reykjanes Peninsula will develop in the next days, weeks or months. Seismicity is still present, although low for the moment, but ground uplift is significant, at a rate of about half to one-centimetre per day at Svartsengi. If this continues, the land will reach the same height by January 2nd or 3rd it had reached before the strong seismic activity on November 10th and the volcanic eruption on December 18th, 2023.

The Met Office indicates that geodetic modelling results indicate that over 10 million m3 of magma were sourced from beneath Svartsengi to feed the intrusion that formed on December 18th,and led to the eruption. Based on the ongoing uplift rate, it will take one to two weeks for the same amount of magma to accumulate again underneath Svartsengi. There is still significant uncertainty on when the built-up in magma pressure will be sufficient to trigger the next magma intrusion.

It should be noted that the original magma intrusion, which formed on November 10th, extended 15 km from Kálfafellsheiði in the north to the southwest of Grindavík, just offshore. This means that magma propagated at depth beneath the entire area, including the town of Grindavík.

Parallel with the current ground uplist in the Svartsengi area, new fissures have formed on Grindavíkurvegur road since December 27th. Other fissures on the road have also widened somewhat. The Road and Coastal Administration reports on their website that the effects of the land rise at Svartsengi can be seen on the road. It is noted that cracks have formed closer to Grindavík than before. In addition, cracks have started to form in the site of the repairs, near the site where the land is rising now.

There is no need to close the road but the developments are closely monitored in collaboration with the police and Civil Defence.

Source : Iceland Monitor, Met Office.

Source: Met Office

Graphique montrant le mouvement du sol à Svartsengi entre le 25 octobre et le 25 décembre 2023 : stabilité entre lz 25 octobre et le 10 novembre. Soulèvement du sol entre le 10 novembre et le 18 décembre, jour de l’éruption. Rapide déflation au moment de l’éruption et reprise du soulèvement du sol dès la fin de l’événement.

Graph showing ground movement in Svartsengi between October 25th and December 25th, 2023 : stability between October 25th and November 10th. Ground uplift between November 10th and December 18th, the day of the eruption. Rapid deflation at the time of the eruption and resumption of ground uplift at the end of the event.

Les chambres magmatiques du Hunga Tonga Hunga-Ha’apai // Hunga Tonga Hunga-Ha’apai’s magma chambers

L’éruption du Hunga Tonga Hunga-Ha’apai, le 15 janvier 2022, a été l’une des plus puissantes de l’histoire de l’humanité. Elle a déclenché la foudre la plus intense jamais enregistrée et le premier méga-tsunami documenté depuis l’Antiquité. Aujourd’hui, les scientifiques découvrent encore fréquemment de nouveaux éléments sur cet événement et sa source.
Dans une étude récente publiée dans la revue Science Advances, des scientifiques expliquent avoir enfin cartographié l’immense système d’alimentation magmatique qui a donné naissance à cette méga éruption. Elle a été ressentie dans le monde entier, mais le contexte sous-marin du volcan a toujours déconcerté les scientifiques qui tentent de comprendre comment une explosion aussi violente a pu se produire.
Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont cartographié de légères variations de l’attraction gravitationnelle dans les eaux autour de l’île avant et après l’éruption et ils ont découvert que l’explosion était probablement alimentée par deux chambres magmatiques qui ont fusionné.
Les réservoirs magmatiques se trouvent à différentes profondeurs, entre 2 et 10 kilomètres sous le volcan et avaient probablement stocké une forte proportion de magma liquide avant l’éruption de 2022. Les chercheurs ont découvert que l’explosion a éjecté environ 30 % du magma – soit plus de 9 kilomètres cubes – stocké dans une chambre centrale peu profonde, ce qui a provoqué l’effondrement du plancher du volcan et la formation d’une caldeira de 850 mètres de diamètre. Lorsque la pression dans le réservoir central a chuté suite à l’explosion, le magma stocké dans un réservoir plus profond, au nord, a probablement traversé la croûte et reconstitué le réservoir central, ouvrant ainsi un chenal entre les deux chambres. On peut lire dans l’étude qu’il est également possible que du magma provenant d’une source riche en gaz, plus profonde dans la croûte terrestre, soit monté jusqu’à la chambre centrale, ce qui « pourrait aussi expliquer la violence de l’éruption de 2022 ».
Une troisième poche de magma, située au nord-ouest de la chambre centrale, semble déconnectée du système et ne pas avoir participé à l’éruption.
Il se pourrait que 26 kilomètres cubes de magma susceptibles d’alimenter une éruption soient encore stockés dans les deux principaux réservoirs situés sous le Hunga Tonga. Le magma susceptible d’être émis pendant une éruption est un magma en fusion à plus de 50 % et pauvre en solides cristallins.
Bien que l’étude donne un aperçu du système d’alimentation du volcan, elle ne montre pas ce qui a déclenché l’éruption du 15 janvier 2022. Les résultats gravimétriques ne permettent pas directement de déterminer le déclencheur de l’éruption, mais ils donnent « une idée de l’endroit et de la quantité de magma pouvant être encore stockée sous le volcan ».
Source : Live Science.

Diagramme montrant la réorganisation du système de stockage magmatique sous le Hunga Tonga Hunga-Ha’apai lors de l’éruption de 2022.

A diagram showing the reorganization of the magma storage system beneath Tonga’s Hunga volcano during the 2022 eruption.

Diagramme en taille réelle / Real size diagram :

https://cdn.mos.cms.futurecdn.net/piayUQXUt8knRWzaAoUbf5.png

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The eruption of Hunga Tonga Hunga-Ha’apai volcano on January 15th, 2022 was one of thr most powerful in human history. It triggered the most intense lightning storm ever recorded and the first documented mega tsunami since antiquity. Today, scientists frequently discover new elements about this event and its source.

In a recent study published in the journal Science Advances, scientists explain they have finally mapped the huge magma plumbing system that gave birth to the record-breaking blast. It was felt worldwide, but the volcano’s underwater setting posed a challenge for scientists trying to understand how such a violent blast occurred.

In the new study, researchers have mapped slight variations in the pull of gravity in waters around the island before and after the eruption and found that the explosion was likely fed by two magma chambers that merged.

The magma reservoirs sit at different depths between 2 and 10 kilometers under the volcano and likely stored a high proportion of liquid magma before the 2022 eruption. The researchers found that the blast ejected roughly 30% of the magma – more 9 cubic kilometers – from a shallow central chamber, which caused the roof of the volcano to cave in and form an 850-meter caldera. As the pressure in the central reservoir dropped following the explosion, magma stored in a deeper reservoir to the north may have burst through the crust and replenished the central reservoir, opening up a channel between the two chambers. One can read in the study that it is also possible that magma from a gas-rich source deeper within Earth’s crust rose to the central chamber, which « may also explain the violence of the 2022 eruption. »

A third pocket of magma, located to the northwest of the central chamber, seems disconnected from the system.

Up to 26 cubic kilometers of eruptible magma could still be stored in the two main reservoirs beneath the Hunga Tonga volcano. Eruptible magma is defined as magma that is over 50% melt and low in crystal solids.

While the study revealed what fueled the volcano, it could not show what triggered the massive eruption. The gravity results do not directly allow to conclude on the eruption trigger, but they give »an idea of where and how much magma could be stored under the volcano. »

Source : Live Science.

Hawaii : mesure des gaz du Kilauea // Hawaii: Kilauea gas measurement

Selon le volcanologue français Haroun Tazieff, aujourd’hui disparu, l’étude des gaz volcaniques est une priorité car ils sont le moteur des éruptions. Deux gaz doivent surtout être étudiés : le dioxyde de soufre (SO2) et le dioxyde de carbone (CO2), même si d’autres gaz comme le sulfure d’hydrogène (H2S) et l’hélium (He) doivent également être pris en compte.
Un article récent Volcano Watch publié par l’Observatoire des volcans hawaïens (HVO) explique comment ces gaz sont mesurés entre les éruptions du Kilauea.
Lors des éruptions, le HVO signale fréquemment les taux d’émission de dioxyde de soufre (SO2) car c’est un moyen de suivre la progression de l’activité éruptive. Toutefois, pour les périodes précédant les éruptions, ou lorsqu’il y a une intrusion magmatique en cours sans éruption, le HVO s’appuie essentiellement sur des données géophysiques telles que la déformation du sol ou la sismicité, plutôt que sur des données géochimiques telles que les émissions de SO2.
Un autre type de gaz peut être important en période non éruptive : le dioxyde de carbone (CO2) qui a un comportement très différent du SO2 dans le système magmatique du Kilauea. Ces différences peuvent être exploitées pour mieux comprendre les processus qui se produisent sous la surface du sol. Par exemple, sur le Kilauea, le CO2 peut commencer à s’échapper du magma alors que ce dernier se trouve encore à plusieurs kilomètres sous la surface, alors que le SO2 est libéré de manière significative lorsque le magma se trouve à seulement quelques dizaines ou centaines de mètres sous la surface. Cela signifie souvent que l’on ne voit pas beaucoup de SO2 avant que la lave commence percer la surface.
Le problème du CO2 est qu’il est déjà présent en quantités très variables dans l’atmosphère, alors que le SO2 est normalement absent. Il est donc facile de détecter un signal de SO2 volcanique dans l’air ambiant, alors que le CO2 atmosphérique peut varier au cours d’une même journée, ainsi qu’avec les saisons.
Cependant, en coopération avec des chercheurs de l’Observatoire volcanologique des Cascades, le HVO a récemment accordé davantage d’attention aux données concernant le CO2 du Kilauea. L’Observatoire dispose d’une station multi-GAZ au sud-ouest de l’Halema’uma’u ; elle mesure quatre gaz volcaniques (CO2, SO2, H2S et vapeur d’eau), ainsi que des données météorologiques telles que la vitesse et la direction du vent.
Au lieu d’utiliser toutes les données CO2 de la station multi-GAZ, le HVO ne prend en compte que les données CO2 qui atteignent la station depuis certaines directions et certaines vitesses de vent. Cela permet d’essayer d’isoler le signal CO2 volcanique. Les scientifiques calculent des moyennes hebdomadaires de concentration de CO2. Une fois ce travail effectué, en examinant uniquement les données provenant de deux secteurs de Halema’uma’u (secteurs ouest et sud-est du cratère) avec des vitesses de vent modérées, ils obtiennent des tendances dans la concentration du CO2 en relation avec les récentes éruptions sommitales. En observant les données concernant ces deux directions du vent, les scientifiques ont pu constater que le CO2 semblait augmenter lentement et légèrement avant les éruptions sommitales du Kīlauea en juin et septembre. Après ces éruptions, les concentrations de CO2 ont chuté..
Aujourd’hui, depuis l’éruption de septembre, les concentrations de CO2 sont de nouveau en hausse, ce qui est probablement lié à l’intrusion magmatique dans les régions de stockage peu profondes situées sous la région sommitale et sous la caldeira sud.
Souvent, lorsque le Kīlauea entre en éruption, le HVO utilise le faible rapport CO2 / SO2 pour pouvoir dire que le magma alimentant l’éruption a été stocké à très faible profondeur, car ce rapport indique que le magma a déjà libéré la majeure partie de son CO2 avant l’éruption.
La prochaine étape de cette nouvelle méthode d’analyse des données gazeuses consistera à essayer de transformer les données de concentration de CO2 en taux d’émission de CO2, ce qui pourrait alors indiquer aux scientifiques non seulement que le magma est en train de monter à faible profondeur sous le Kilauea, mais aussi dans quelles proportions.
Source : USGS/HVO.

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For late French volcanologist Haroun Tazieff, the study of volcanic gases should be given priority as they are what drives the eruptions. Two main gases need to be studied : sulfur dioxide (SO2) and carbon dioxide (CO2), although other gases such as hydrogen sulfide (H2S) and helium (He) should also be taken into account.

A recent Volcano Watch article by the Hawaiian Volcano Observatory (HVO) explains how these gases are measured between Kilauea’s eruptions.

During eruptions, HVO frequently reports sulfur dioxide (SO2) emission rates as a means of tracking the progression of eruptive activity. But for the periods before eruptions, or when there is an ongoing intrusion with no eruption, most of the data HVO relies on is geophysical data, such as deformation or seismicity, rather than geochemical data such as SO2 emissions.

There is another type of gas that can be important during non-eruptive periods :carbon dioxide (CO2) which behaves very differently from SO2 in Kilauea’s magmatic system. These differences can be exploited to help better understand processes occurring beneath the ground surface. For example, CO2 can begin to escape from Kilauea’s magma when it is still many kilometers beneath the surface whereas SO2 is largely released when magma is just a few tens or hundreds of meters beneath the surface. This often means we don’t see much SO2 being emitted until lava begins erupting at the surface.

The tricky thing about CO2 is that it is already present, and highly variable, in the atmosphere. This is different from SO2, which is not normally present. So it is easy to pick out a volcanic SO2 signal in ambient air measurements, but atmospheric CO2 can vary throughout the course of a day, as well as with the seasons.

Recently, however, in cooperation with researchers at the Cascades Volcano Observatory, HVO has been looking a little closer at CO2 data from Kilauea. The observatory has a multi-GAS station to the southwest of Halemaʻumaʻu that measures four volcanic gases (CO2, SO2, H2S and water vapor), as well as meteorological data such as wind speed and wind direction.

Instead of using all the CO2 data from the multi-GAS, HVO separates out CO2 data that reaches the station from certain directions at certain wind speeds. This allows to try to isolate the volcanic CO2 signal. The scientists calculate weekly averages of the CO2 concentration. Once they have done that, if they look only at data coming from two portions of Halemaʻumaʻu (the western and the southeastern parts of the crater) at moderate wind speeds, they see patterns in the CO2 concentration relative to the recent summit eruptions. For both wind directions, the scientists can see that CO2 coming from those directions appeared to increase slowly and slightly before the June and September Kīlauea summit eruptions. Once the eruptions occurred, CO2 concentrations dropped back down.

Today, since the September eruption, CO2 concentrations have been increasing again, and the increase is likely related to the intrusion of magma into the shallow storage regions beneath the summit and south caldera regions.

Often when Kīlauea erupts, HVO uses the low ratio of eruptive CO2 to SO2 to be able to say that the magma feeding the eruption was stored very shallow because that low ratio tells that the magma already degassed most of its CO2 before eruption.

The next step with this new data analysis method is to try to turn the CO2 concentration data into emission rates of CO2, which could then perhaps tell scientists not just that magma is rising to shallow depths beneath Kilauea, but how much magma is rising.

Source : USGS / HVO.

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Ces graphiques montrent les concentrations de dioxyde de carbone (CO2) dans deux zones sommitales du Kīlauea, de mars à octobre. Les carrés rouges et les cercles bleus représentent les moyennes hebdomadaires de concentration de CO2 mesurées à la station multi-GAZ du Kīlauea lorsque le vent vient de directions et à des vitesses spécifiques. Les symboles gris représentent les mesures individuelles (moyennes sur 30 minutes jusqu’à huit fois par jour). Les barres verticales roses représentent les éruptions du Kilauea de juin et septembre. (Source : USGS)

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These plots show carbon dioxide (CO2) concentrations in two summit areas of Kīlauea, from March to October. The red squares and blue circles represent weekly averages of CO2 concentration measured at the Kīlauea Multi-GAS Station when the wind is coming from specific directions and at specific wind speeds. Gray symbols represent individual measurements (30-minute averages up to eight times per day). The pink vertical bars represent Kilauea’s June and September eruptions. (Source: USGS)