Étiquette : magma

Hausse d’activité à Vulcano (Îles Éoliennes / Italie)

Au cours des dernières semaines, on a observé un regain d’activité dans le cratère de la Fossa sur l’île éolienne de Vulcano.

Les derniers bulletins de l’INGV indiquent que la température des fumerolles est passée de 280 à 291°C. Cette hausse n’a rien d’inquiétant pour le moment. Lors de campagnes de mesures dans les années 1990, la température des fumerolles sur la lèvre du cratère avoisinait les 400°C.

Photos: C. Grandpey

S’agissant de la nappe phréatique, au cours de la deuxième quinzaine d’août, une augmentation de la température a été observée au puits Camping Sicilia, ainsi qu’une légère remontée de la nappe phréatique au puits Bambara.

Évolution de la nappe phréatique dans le puits Bambara (Source: INGV)

Depuis le 1er août 2025, on enregistre, une forte augmentation du flux de CO2, dans les fumerolles du cratère, avec des valeurs anormales qui ont persisté tout au long du mois. On a relevé des valeurs journalières entre 10 000 et 40 000 g/m2 (valeur maxi enregistrée le 18 août) . Ce sont les plus élevées depuis la crise de 2021.

À la base du cône de La Fossa et dans la zone de Vulcano Porto, on observe également une hausse des émissions de CO2.

Une baisse des émissions de CO2 a été observée fin août, mais elles restent élevées.

Émissions de CO2 dans le cratère de la Fossa en 2025 (Source:INGV)

Les émissions de SO2 dans la zone du cratère présentent un niveau moyen à élevé avec 70 tonnes par jour à la fin du mois d’août.

Émissions de SO2 dans le cratère de la Fossa (Source: INGV)

S’agissant de la sismicité, on enregistre une augmentation de la microsismicité locale, mais aucun événement significatif. .

Les mesures InSAR de déformation de l’édifice volcanique effectuées entre le 24 avril 2015 et le 29 août 2025 révèlent qu’en août 2025, un soulèvement de La Fossa a été enregistré jusqu’à un maximum d’environ 2 cm dans la partie interne du cratère. Durant la même période, aucune autre zone n’a présenté de déformation. Les pentes externes du volcan connaissent un déplacement vertical vers le bas, avec des valeurs moyennes d’environ 1 cm/an. Aucun changement significatif n’a été enregistré dans ces zones ces derniers mois.

Évolution de la déformation du cratère de La Fossa au cours des dernières années. On remarquera le soulèvement d’environ 5 cm entre septembre 2021 et fin novembre 2021.

Source : INGV

On peut raisonnablement penser que les modifications observées dans les paramètres de surveillance de la Fossa sont dues à une intrusion magmatique à grande profondeur. Si la situation évolue comme précédemment, il faut s’attendre à une persistance de cette hausse d’activité pendant quelque temps avant d’assister à son déclin. Si le magma devait migrer vers des profondeurs moins importantes, les scientifiques seraient alertés par une hausse significative de la sismicité et des signaux de déformation de l’édifice volcanique, mais nous n’en sommes pas là.

Une surveillance continue est bien sûr nécessaire. Il faut espérer que la hausse des émissions de CO2 ne conduira pas à de nouvelles mesures contraignantes pour la population de l’île comme ce fut le cas en 2022. La saison touristique touchant à sa fin, si des mesures devaient être prises, elles seraient tout de même moins pénalisantes qu’au cœur de l’été.

Magma et plaques tectoniques dans l’Afar (Éthiopie) // Magma and tectonic plates in the Afar region (Ethiopia)

En Éthiopie, la région Afar se situe au-dessus de la jonction entre trois plaques tectoniques. Des scientifiques ont découvert que du magma en fusion vient frapper la croûte terrestre par en dessous. Dans cette partie du monde, le continent africain se déchire lentement, et finira par former un nouveau bassin océanique. En échantillonnant les signatures chimiques des volcans de cette région, une équipe scientifique de l’Université de Swansea et de l’Université de Southampton, au Royaume-Uni, a essayé d’obtenir davantage d’informations sur ce processus. Les chercheurs ont découvert que le manteau sous l’Afar n’est ni uniforme ni stationnaire ; il vibre, et ces vibrations portent des signatures chimiques distinctes. L’étude, intitulée « Mantle upwelling at Afar triple junction shaped by overriding plate dynamics », a été publiée dans Nature Geoscience.

Carte tectonique du système de rifts de l’Afar (Source : Wikipedia)

La surface de notre planète connaît un processus de renouvellement constant. Les plaques tectoniques qui divisent la croûte terrestre ne sont pas fixes ; elles se déplacent, entrent en collision et glissent même les unes sous les autres. Leurs points de rencontre sont généralement des points chauds de l’évolution géologique, marqués par une activité volcanique intense qui remodèle la surface par en dessous.
L’Afar est le point de rencontre des plaques arabique, nubienne et somalienne. Chacune s’écarte dans sa direction respective, ce qui laisse place à une brèche de plus en plus grande sous le Triangle de l’Afar. À terme, la croûte deviendra si fine à cet endroit que la surface s’abaissera sous le niveau de la mer, créant un nouveau bassin océanique au large de la mer Rouge.
Les scientifiques pensent que la remontée du magma joue un rôle dans ce processus de rupture continentale, mais ils ont du mal à comprendre son fonctionnement. Il est bien sûr impossible de forer pour l’observer de près ; c’est pourquoi ils ont étudié les matériaux déposés à la surface de la Terre depuis le manteau par l’activité volcanique.
Les auteurs de l’étude ont collecté 130 échantillons de roche volcanique provenant de la région de l’Afar et du rift éthiopien, et ont effectué des analyses chimiques. Ils ont utilisé ces analyses, combinées aux données existantes, pour réaliser une modélisation qui leur permettrait de comprendre l’activité sous le Triangle. Les résultats montrent des bandes ou stries chimiques distinctes qui se répètent à travers le système de rift. Elles sont produites par un panache unique et asymétrique de matière, façonné par son environnement au fur et à mesure qu’il s’élève du manteau. L’un des scientifiques a déclaré que « les stries chimiques montrent que le panache se comporte comme les pulsations d’un cœur ». De plus, « ces pulsations semblent se comporter différemment selon l’épaisseur de la plaque et la vitesse à laquelle elle s’éloigne. Dans les rifts à expansion rapide comme la mer Rouge, les pulsations se propagent plus nettement et plus régulièrement, comme le sang dans une artère étroite.»
Si le modèle réalisé par l’équipe scientifique est correct, il montre que les panaches et les remontées mantelliques peuvent être façonnés par la dynamique des plaques tectoniques situées au-dessus. Cette découverte pourrait favoriser les recherches futures sur l’activité qui remodèle continuellement notre planète.

 

Schéma issu de l’étude et montrant comment le panache mantellique est canalisé par les trois rifts

Les chercheurs ont découvert que l’évolution des remontées mantelliques profondes est intimement liée au mouvement des plaques situées au-dessus. Cela a de profondes implications pour l’interprétation du volcanisme de surface, de l’activité sismique et du processus de rupture continentale. Les recherches montrent que les remontées du manteau profond peuvent circuler sous la base des plaques tectoniques et contribuer à concentrer l’activité volcanique là où la plaque est la plus fine. Des recherches ultérieures tenteront de comprendre comment et à quelle vitesse se produit la circulation de la remontée mantellique sous les plaques.
Source : L’étude dans Nature Geoscience.

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In Ethiopia, the Afar region lies above the junction between three tectonic plates, and scientists have discovred that molten magma pounds the planet’s crust from below. In that part of the world,, the continent is slowly being torn asunder in the early formation stages of a new ocean basin. By sampling the chemical signatures of volcanoes around this region, a scientific team from Swansea University and the University of Southampton in the UK hoped to learn more about this wild process. They found that the mantle beneath Afar is not uniform or stationary ; it pulses, and these pulses carry distinct chemical signatures. The study, entitled « Mantle upwelling at Afar triple junction shaped by overriding plate dynamics », was published in Nature Geoscience.

Our planet’s surface is in a constant state of renovation. The tectonic plates into which the planetary crust is divided are not fixed in position, but shift and collide and even slip underneath one another. The places at which they meet are usually hotspots of geological evolution, rampant with volcanic activity that is reshaping the surface from below.

The Afar junction is the point at which the Arabian, Nubian, and Somalian plates meet, each departing in their own directions to leave a widening gap under the Afar Triangle. Eventually, the crust will become so thin here that the surface will drop below sea level, creating a new ocean basin off the Red Sea.

Scientists suspect that mantle upwelling is playing a role in this continental breakup process, but our understanding of how it works is limited. We can’t dig down to have a close look, so the researchers looked at material that has been disgorged onto Earth’s surface from the mantle by way of volcano.

They collected 130 samples of volcanic rock from around the Afar region and the Main Ethiopian Rift, and conducted chemical analyses. They used these analyses combined with existing data to conduct advanced modeling to understand the activity under the Triangle. The results show distinct chemical bands or stripes that repeat across the rift system, delivered by a single, asymmetrical plume of material shaped by its environment and pushing upwards from the mantle. One of the scientists said that « the chemical striping suggests the plume is pulsing, like a heartbeat. » Moreover,

« these pulses appear to behave differently depending on the thickness of the plate, and how fast it’s pulling apart. In faster-spreading rifts like the Red Sea, the pulses travel more efficiently and regularly like a pulse through a narrow artery. »

If the team’s model is correct, it suggests that mantle plumes and upwellings can be shaped by the dynamics of the tectonic plates above them. The finding could be used to inform future research into the activity that is continually remodeling our planet.

The researchers have found that the evolution of deep mantle upwellings is intimately tied to the motion of the plates above. This has profound implications for the interpretation of surface volcanism, earthquake activity, and the process of continental breakup. The research shows that deep mantle upwellings can flow beneath the base of tectonic plates and help to focus volcanic activity to where the tectonic plate is thinnest. Follow-on research includes understanding how and at what rate mantle flow occurs beneath plates.

Source : The study in Nature Geoscience.

https://www.nature.com/articles/s41561-025-01717-0

Le Veniaminof (Alaska) pour mieux comprendre le comportement du magma // Veniaminof (Alaska) to better undrestand magma behaviour

Le Veniaminof, l’un des volcans qui se dressent sur la péninsule d’Alaska, présente une longue histoire d’éruptions qui se produisent avec peu ou pas de signes précurseurs détectables. Malgré la présence de huit stations sismiques permanentes et d’une surveillance satellite par radar à synthèse d’ouverture interférométrique (InSAR), la plupart des éruptions depuis 1993 se sont produites sans véritables signes précurseurs. Sur les 13 dernières éruptions, seules deux ont été précédées de signes avant-coureurs détectables. Ce schéma éruptif a incité les chercheurs à examiner le système magmatique sous-jacent du Veniaminof et à étudier le comportement des volcans avant leur éruption.

Vue du Veniaminof (Crédit photo : USGS)

Des chercheurs de deux universités de l’Illinois ont cherché à déterminer si un système magmatique fermé pouvait entrer en éruption sans déclencher d’activité sismique ni de mouvements de terrain notables.
Dans les systèmes volcaniques ouverts, comme le Mauna Loa, le magma et les gaz se déplacent librement vers la surface, ce qui génère parfois peu de signaux avant-coureurs clairs. En revanche, les systèmes fermés, comme les Champs Phlégréens, accumulent généralement de la pression, ce qui peut provoquer un soulèvement du sol et une hausse de la sismicité avant une éruption. Pour comprendre comment des éruptions peuvent se produire sans ces signaux, les chercheurs ont construit des modèles thermomécaniques avec lesquels ils ont testé l’interaction des changements de forme, de taille, de profondeur et de débit de la chambre magmatique avec les propriétés physiques de la roche environnante.
L’équipe scientifique a créé des modèles intégrant le comportement de la roche, dépendant et indépendant de la température. Ils ont simulé le déplacement du magma depuis des sources profondes, à plus de 13 km de profondeur, vers des chambres magmatiques moins profondes, avec diverses géométries.
Pour tester le réalisme de ces modèles, ils ont comparé les résultats aux données InSAR et sismiques de l’éruption de Veniaminof de 2018. L’éruption de 2018 est intéressante car elle n’a montré aucun mouvement de terrain significatif ni aucune activité sismique préalable, ce qui en fait un bon exemple d’éruption ‘silencieuse’, autrement dit sans signes précurseurs.
La principale conclusion est que certains systèmes magmatiques peuvent entrer en éruption sans produire de signaux d’alerte détectables. Plus précisément, les systèmes disposant de petites chambres magmatiques profondes, avec de faibles apports de magma et une roche environnante ramollie par la chaleur peuvent produire des éruptions avec une déformation minimale du sol (moins de 10 mm) et une sismicité faible, voire nulle. Cette dernière est en général liée à la rupture de la roche par cisaillement.
Cependant, les scientifiques ont remarqué que certaines roches continuent à se fracturer suite à des contraintes trop intenses, ce qui est suffisant pour permettre au magma de remonter vers la surface et provoquer une éruption. Dans les modèles où le comportement de la roche évolue avec la température, un flux de magma plus important est nécessaire pour déclencher cette rupture, mais même dans ce cas, les signaux de surface restent faibles.
L’analyse InSAR de 2015 à 2018 n’a révélé aucun schéma cohérent de soulèvement ou d’affaissement du sol autour du Veniaminof, ce qui corrobore les résultats de la modélisation. Même lors de l’éruption de 2018, les signaux de déplacement étaient difficilement détectables et probablement masqués par des interférences atmosphériques ou par le glacier qui recouvre le sommet. Ces facteurs compliquent la détection de signes subtils d’inflation volcanique et étayent la conclusion selon laquelle le Veniaminof peut produire des éruptions avec peu ou pas de signes précurseurs en surface.

References:

Stealthy magma system behavior at Veniaminof Volcano, Alaska – Yuyu Li, Patricia M. Gregg, et al. – Frontiers in Earth Science – June 10, 2025 – DOI https://doi.org/10.3389/feart.2025.1535083 – OPEN ACCESS

The Watchers.

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Veniaminof volcano on the Alaska Peninsula has a long record of eruptions that occur with little or no detectable warning. Despite the presence of eight permanent seismic stations and satellite monitoring using Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR), most eruptions since 1993 have taken place without clear precursory signals. Of the last 13 eruptions, only two were preceded by detectable warning signs. This pattern prompted researchers to examine the underlying magma system at Veniaminof and investigate how volcanoes behave prior to eruption.

Researchers from two Illinois universities set out to test whether a sealed magma system could erupt without triggering any noticeable seismic activity or ground movement.

In open volcanic systems, such as Mauna Loa, magma and gases move more freely toward the surface, sometimes resulting in fewer clear warning signals. In contrast, closed systems, such as Campi Flegrei, typically accumulate pressure, which can cause ground uplift and increased seismicity before an eruption.

To figure out how eruptions might happen without these signals, the researchers built detailed thermomechanical models. They tested how changes in magma chamber shape, size, depth, and magma supply rate interact with the surrounding rock’s physical properties.

The scientific team created models incorporating both temperature-dependent and temperature-independent rock behavior. They simulated magma transport from deep sources, more than 13 km below the surface, into shallower magma chambers with varying geometries.

To test how realistic these models were, they compared the results with InSAR and seismic data from Veniaminof’s 2018 eruption. The 2018 eruption is valuable because it showed no obvious ground movement or any preceding seismic activity, making it a good example of a quiet eruption.

The main finding is that certain magma systems can erupt without producing detectable warning signals. Specifically, systems characterized by small, deep magma chambers, low magma supply rates, and heat-softened surrounding rock can produce eruptions with minimal ground deformation (less than 10 mm and little to no seismicity related to shear failure, which typically causes earthquakes.

However, some rock still fractured through tensile failure, which was enough to allow magma to rise and cause an eruption. In models where the rock’s behavior changed with temperature, a higher magma flux was needed to trigger this failure, but even then the surface signals remained weak.

InSAR analysis from 2015 to 2018 revealed no consistent uplift or subsidence patterns around the volcano, supporting the modeling results. Even during the 2018 eruption, displacement signals were ambiguous and likely masked by atmospheric interference or the glacier covering the summit. These factors complicate the detection of subtle signs of volcanic inflation and support the conclusion that Veniaminof can produce eruptions with little or no surface warning.

References:

Stealthy magma system behavior at Veniaminof Volcano, Alaska – Yuyu Li, Patricia M. Gregg, et al. – Frontiers in Earth Science – June 10, 2025 – DOI https://doi.org/10.3389/feart.2025.1535083 – OPEN ACCESS

The Watchers.

L’alimentation magmatique du rift est-africain // The East African Rift’s magma feeding system

Le rift est-africain est l’un des plus vastes systèmes de rift de la planète. Il s’étend sur plus de 6 400 kilomètres, de l’Éthiopie au nord jusqu’au Malawi au sud. Il est parsemé de vallées de rift secondaires et de régions volcaniques actives, parmi lesquelles figurent certains des volcans les plus célèbres au monde, comme le Kilimandjaro et l’Ol Doinyo Lengai en Tanzanie, ou encore l’Erta Ale en Éthiopie. Cette activité volcanique fait de l’Afrique de l’Est un point chaud géothermique. Ainsi, une grande partie de l’électricité du Kenya est d’origine géothermique.
L’exploitation de cette énergie géothermique présente des avantages pour les scientifiques qui étudient le rift est-africain. Ils peuvent profiter des forages géothermiques pour mieux comprendre les mécanismes qui régissent les processus géologiques dans la région. Bien que la théorie dominante, avec une remontée de magma du manteau profond, soit à l’origine du processus de formation du rift, il est très difficile de déterminer si ce phénomène provient d’un panache unique d’origine profonde ou de plusieurs panaches disséminés le long du rift est-africain.

Dans une nouvelle étude publiée dans la revue Geophysical Research Letters, des scientifiques de l’Université de Glasgow ont utilisé des données recueillies sur le champ géothermique de Menengai au Kenya. Ils ont analysé le néon, un gaz rare, et conclu qu’il provient du manteau profond, probablement d’une zone entre le noyau externe et le manteau. Grâce à la spectrométrie de masse de haute précision, l’équipe scientifique a également détecté une « empreinte » commune des gaz sur une grande distance, ce qui étaye l’idée que le rift est-africain est alimenté par un seul « super panache » plutôt que par plusieurs processus à moindre profondeur.
La nouvelle étude émet l’hypothèse d’une masse de matériaux à très haute température en provenance de la limite noyau-manteau sous l’Afrique de l’Est. La pression de cette masse fait s’écarter les plaques tectoniques et se soulever cette partie du continent africain qui se trouve ainsi à plusieurs centaines de mètres au-dessus de son niveau normal.
Pour déterminer si le rift est-africain est effectivement alimenté par un super panache, les chercheurs ont d’abord dû analyser les isotopes du néon car les gaz rares peuvent révéler le comportement de la Terre dans les profondeurs. Cependant, ces gaz sont également facilement contaminés, à la fois par l’atmosphère et par d’autres gaz rares qui se forment dans la lithosphère. En analysant les gaz rares du champ géothermique kényan, les scientifiques ont constaté que la contamination était minime. Ils ont également découvert que les caractéristiques isotopiques du néon avaient également été observées dans d’autres parties du système de rift, notamment dans les basaltes de l’Afar en Éthiopie et dans la vallée du Rift occidental, entre l’Ouganda et la République Démocratique du Congo. Selon ses auteurs, l’étude « fournit la première preuve géochimique de l’existence d’un manteau profond commun sous l’ensemble du système de rift est-africain ».
Ces données concordent également avec une étude de 2023 de la Virginia Tech qui a cherché à comprendre pourquoi le rift est-africain présentait des déformations parallèles, et non perpendiculaires, au rift. Leur analyse a étayé l’idée qu’un super panache à la source profonde devait propulser le magma vers le nord, donnant naissance à ces étranges déformations.
Bien que le rift est-africain semble relativement statique si l’on se place au niveau de l’espérance de vie humaine, il pourrait à terme déchirer l’Afrique en deux. Autrement dit, ce à quoi nous assistons actuellement pourrait un jour donner naissance à un nouvel océan. Cependant, toutes les rifts ne se transforment pas en océans. L’évolution géologique de notre planète dira un jour ce qu’il en est du rift est-africain.
Source : Popular Mechanics via Yahoo News.

Source: Wikipedia

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In East Africa, the East African Rift System (EARS) is one of the largest rift systems on Earth. It stretches over 6,400 kilometers from Ethiopia in the north to Malawi in the south. It is filled with rift valleys and active volcanic regions that include some of the world’s most famous volcanoes, like Mount Kilimanjaro and Ol Doinyo Lengai in Tanzania), or Erta Ale in Ethiopia. This volcanic activity means that eastern Africa is a geothermal hotspot. For example, a large majority of Kenya’s electricity is of geothermal origin.

Geothermal energy has positive side effects for scientists studying EARS. They can take advantage of the geothermal drilling to gain a better understanding of what is driving the geologic processes in the region. Although the running theory is that hot, buoyant deep-mantle upwelling drives the rifting process, it has been very difficult to figure out if this comes from one deep-sourced plume or multiple plumes along the EARS expanse.

In a new study published in the journal Geophysical Research Letters. , scientists at the University of Glasgow, using data gathered at the Menengai geothermal field in Kenya, analyzed of the noble gas neon and determined that it originates in the deep mantle, probably between the outer core and the mantle. Using high precision mass spectrometry, the scientific team also determined a common “fingerprint” of gases across a far distance, which supports the idea that EARS is powered by one singular “superplume” rather than multiple, shallower processes.

The new research suggests that a giant hot blob of rock from the core-mantle boundary is present beneath East Africa ; it is driving the plates apart and propping up the Africa continent so it is hundreds of meters higher than normal.

To investigate whether EARS is in fact powered by a superplume, the researchers first needed to analyze neon isotopes, as noble gasses can reveal deep Earth behavior. However, these gases are also easily contaminated, both by the atmosphere and by other noble gases formed in the lithosphere. However, by analyzing noble gases from the Kenyan geothermal field, scientists found that contamination was minimal. Additionally, they discovered that those same neon isotopic features had also been observed in other parts of the rift system, including in basalts from the Afar plume in Ethiopia, and in the Western Rift Valley between Uganda and the Democratic Republic of Congo. According to its authors, the study “provides the first geochemical evidence for a common deep mantle beneath the entirety of the East African Rift System.”

This data also aligns with a 2023 study from Virginia Tech that investigated why EARS displayed deformations parallel to the rift rather than perpendicular. Their analysis supported the idea that a deep-rooted superplume must be driving a northward-moving magma flow in order for these strange deformations to take shape.

While EARS appears somewhat static, at least, from a human lifespan perspective, the rift could eventually tear Africa in two. So, what we are now witnessing could one day result in the birth of an entirely new ocean. However, not all rifts turn into oceans, so we won’t know for sure until geologic history takes its course.

Source : Popular Mechanics via Yahoo News.