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Olympus Mons une île volcanique ? // Was Olympus Mons a volcanic island ?

Dominant la planète Mars, Olympus Mons – la plus haute montagne du système solaire – était peut-être autrefois une île volcanique cernée par un océan de près de 6 km de profondeur. C’est ce que semblent montrer des caractéristiques géologiques dans les imposantes falaises qui entourent le volcan éteint.
Olympus Mons s’élève à environ 22.500 m au-dessus de la surface martienne, et s’étale sur une immense base d’environ 600 km de diamètre. Une caldeira volcanique couronne le sommet du volcan dont la dernière éruption remonte à 25 millions d’années.
Le 24 juillet 2023, une équipe dirigée par Anthony Hildenbrand de l’Université Paris-Saclay (France) a publié dans la revue Earth and Planetary Science Letters une étude révélant qu’Olympus Mons présente des similitudes avec des îles volcaniques sur Terre, telles que les Açores, la Îles Canaries et les îles hawaïennes.
Cette hypothèse est étayée par les falaises et escarpements d’une hauteur de près de 6 km autour d’Olympus Mons. Selon l’équipe scientifique, les escarpements donnent l’impression de s’être formés lorsque la lave qui s’écoulait sur les flancs du volcan a rencontré l’eau profonde de l’océan. Cet événement a probablement eu lieu il y a environ 3,7 à 3,4 milliards d’années.
Des scientifiques ont déjà tenté de mettre en relation les escarpements et l’eau liquide, sans vraiment apporter de preuves à cette hypothèse jusqu’à présent. Si les scientifiques français ont raison, c’est effectivement que le sommet des escarpements était un ancien rivage. Aujourd’hui, on peut voir autour d’Olympus Mons une grande dépression causée par le poids de la montagne. La hauteur des escarpements indique que l’eau de l’océan a probablement rempli cette dépression jusqu’à une profondeur de 6 kilomètres.
On peut observer des reliefs similaires sur le flanc nord d’un autre volcan martien, Alba Mons, qui se trouve à plus de 1 800 km d’Olympus Mons, avec la présence possible de l’ancien océan.
Les volcans géants de Mars se sont peut-être formés au-dessus de points chauds où la convection dans le manteau fait s’élever un magma plus chaud dans un panache géant. L’auteur principal de l’étude ne pense pas que tous les volcans de la région se sont formés à partir du même panache. Selon lui, « l’hypothèse la plus probable est [qu’il y avait] localement des panaches distincts sous Olympus Mons et Alba Mons, séparés en surface par des centaines de kilomètres. » Ces panaches ont provoqué une inflation de la surface sur une grande échelle. L’équipe scientifique explique que le soulèvement du manteau qui a alimenté les volcans a eu un effet particulièrement important sur l’océan qui les entoure. En déformant considérablement la croûte de la planète, il a déplacé l’emplacement de l’océan.
Des études antérieures ont trouvé des preuves de deux rivages distincts dans une région de basse de Mars appelée Vastitas Borealis. Les chercheurs pensaient qu’ils étaient la preuve de deux océans distincts qui existaient dans Vastitas Borealis à des centaines de millions d’années d’intervalle. Cependant, les scientifiques français pensent qu’au lieu de plusieurs océans, il n’y en avait qu’un seul. Lorsque la poussée du manteau a fait se soulever la croûte de la planète et formé le Dôme (ou renflement) de Tharsis, la surface de Mars s’est suffisamment déformée pour déplacer l’emplacement de l’océan, ce qui explique la séparation de deux rivages dans le temps.
La dernière étude apporte aux planétologues plus de détails sur l’histoire de l’eau sur Mars. Lorsque le littoral de l’océan s’est déplacé, on pense que l’océan avait déjà commencé à reculer et à s’assécher. Si, par hasard, Mars avait été habitable, ce qui s’est passé à cette époque aurait probablement marqué la fin de cette habitabilité.
Source :space.com.

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Mars’ mighty Olympus Mons – the tallest mountain in the solar system – may have once been a volcanic island surrounded by an ocean nearly 6 km deep, according to geological evidence found in towering cliffs that ring the extinct volcano.

Olympus Mons rises about 22.500 m above the Martian surface, and with an enormous base about 601 km wide. A volcanic caldera crowns the summit of the volcano. It last erupted 25 million years ago.

On July 24th, 2023, a team led by Anthony Hildenbrand of Université Paris-Saclay (France) published in the journal Earth and Planetary Science Letters a new study revealing that Olympus Mons displays similarities with volcanic islands on Earth, such as the Azores, the Canary Islands and the Hawaiian islands.

The evidence is in the form of giant cliffs, or escarpments, that rise nearly 6 km around Olympus Mons. According to the scientific team, the escarpments have the signature appearance of having formed when lava flowing down the flanks of the volcano encountered deep ocean water all around it. This event probably took place around 3.7 – 3.4 billion years ago.

While scientists have previously tried to connect the escarpments with liquid water, the exact relationship between them had not been clear until now. If the French team is correct, then the top of the escarpments marks an ancient shoreline. Today, around Olympus Mons, one can see a large depression in the surface, caused by the sheer weight of the mountain. The height of the escarpments indicates that ocean water probably filled in this depression to a depth of 6 kilometers.

Similar features are found on the northern flank of another Martian volcano, Alba Mons, which is located over 1,800 km away from Olympus Mons and indicates the possible extent of the ancient ocean.

The giant volcanoes of Mars may have formed over hot spots in the mantle where convection causes warmer magma to rise in a giant plume. Rather than all the volcanoes in the region having formed from the same plume, the lead author of the study explains that « the most probable hypothesis is [that there were] distinct regional plumes under Olympus Mons and Alba Mons, separated at the surface by hundreds of kilometers. » These plumes caused the surface to bulge outwards over a large area. The scientific team argues that the mantle uplift that powered the volcanoes had an even greater effect on the ocean around them, by deforming the planet’s crust so much that it shifted the location of the ocean.

Previous studies have found evidence for two distinct shorelines within a lowland region on Mars called Vastitas Borealis. They had been interpreted as evidence for two different oceans that existed in Vastitas Borealis hundreds of millions of years apart. However,the French team thinks that rather than multiple oceans, there was just one long-lasting ocean. As the mantle uplift pushed against the planet’s crust and formed the Tharsis Bulge, it deformed Mars’ surface enough to actually shift the location of the ocean, which accounts for two shorelines being separated in age.

The findings provide planetary scientists with further details about the history of water on Mars. When the ocean shoreline shifted, it is thought that the ocean was already beginning to recede and dry up. If Mars were ever habitable, this era could have signaled the end of that habitability.

Source : space.com

(Source : NASA)

Islande : Sortira ou sortira pas ? // Iceland : Will magma pierce the surface ?

6 heures (heure française) : Le magma va-t-il percer la surface quelque part sur la péninsule de Reykjanes ? C’est la question que se posent tous les volcanologues islandais, mais nos connaissances actuelles en volcanologie ne nous permettent pas d’y répondre.
Tous les instruments montrent que le magma se rapproche de la surface. L’activité sismique en cours montre probablement que le magma est en train de se frayer un chemin vers la surface et va déclencher une éruption volcanique. Les scientifiques locaux pensent que si une éruption se produit, elle aura lieu dans la zone située entre Litli-Hrútur et Keilir.
L’activité sismique a quelque peu diminué après minuit le 6 juillet 2023 avant de reprendre à nouveau et rester élevée. Il est toujours possible que cette activité cesse et qu’aucune éruption ne se produise. En d’autres termes, personne ne sait ce qui va se passer sur la péninsule de Reykjanes !

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11 heures (heure française) : Un séisme de magnitude M 4,5 a été enregistré à 3,2 km au nord-est d’Eldeon (environ 15 km au sud-ouest de la péninsule de Reykjanes) le 7 juillet au matin. Au total, 21 séismesont été signalés, avec des magnitudes supérieures à M 3.0 depuis 3 heures du matin aujourd’hui et la plupart d’entre eux se sont produits sur la dorsale de Reykjanes près d’Eldey.
Selon l’IMO, l’intrusion magmatique reste présente dans le secteur de Fagradalsfjall.

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14 heures (heure française) : Les dernières données montrent que le magma s’est accumulé à moins d’un kilomètre de profondeur dans la zone située entre les montagnes Keilir et Fagradalsfjall sur la péninsule de Reykjanes. Il semble que le flux de magma soit considérable. On a donc les signes d’une éruption qui semble imminente, mais le magma peut aussi rester sous terre sans qu’une éruption ne se produise.
Le Met Office islandais indique que l’activité sismique dans la zone située entre les montagnes Keilir et Fagradalsfjall continue de diminuer, mais qu’elle est « très similaire à l’éruption précédente de l’année dernière ». Les secousses continuent d’être de plus en plus superficielles, malgré la réduction de l’activité sismique. Selon l’IMO, i le magma atteint la surface, on peut s’attendre à ce que cela se produise dans les prochaines heures ou les prochains jours..
Environ 6 500 séismes ont été enregistrés depuis le début de l’essaim sismique sur la péninsule de Reykjanes le 4 juillet ; l’événement le plus important avait une magnitude de M 4,8. Le département de Protection civile a décrété un niveau d’Incertitude. La couleur de l’alerte aérienne au-dessus de Fagradalsfjall reste Orange. Il est déconseillé aux touristes de se rendre dans la région.
Personne ne sait si et quand une éruption peut se produire. Heureusement, si elle se produit, ce sera probablement dans une zone désertique semblable aux sites des deux dernières éruptions de 2021 et 2022.

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6:00 am (French time) : Will magma pierce the surface somewhere on the Reykjanes Peninsula ? This iis the question all Icelandic volcanologists are asking, but our current knowledge in volcanology does not allow us to answer it.

All instruments show that magma is getting close to the surface. As long as the seismic activity continues, it is likely that magma can break its way to the surface and initiate a volcanic eruption. Local scientists think that if an eruption begins, it will likely be in the area between Litli-Hrútur and Keilir.

Seismic activity somewhat descreased after midnight on July 6th, 2023, before starting again and it is still very high. There is always a chance that seismic activity will cease and that no eruption will occur. In other words, nobody knows what is going to happen on the Reykjanes peninsula !

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11 am (French time) : An M 4.5 magnitude earthquake was recorded 3.2 km northeast of Eldeon (about 15 km SW of the Reykjanes peninsula) on July 7th in the morning. In all, 21 quakes have been reported, with more than M 3.0 events since 3 am today and most of them occurred on the Reykjanes Ridge near Eldey.

According to IMO, there is no evidence of magma intrusion anywhere other than around Fagradalsfjall.

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02:00 pm (French time) : The latest data shows that magma has accumulated at less than one kilometre below the surface in the area between the mountains Keilir and Fagradalsfjall on the Reykjanes peninsula. It looks as if the flow of magma is considerable. These are strong signs that an eruption may be imminent, but magma may also remain underground without an eruption occurring.

The Icelandic Met Office indicates that seismic activity in the area between the mountains Keilir and Fagradalsfjall continues to decrease, but is “very similar to the previous eruption last year. The tremors continue to grow more shallow, despite the reduction in seismic activity. If the magma reaches the surface, we can expect it to happen in the next hours or days.”

About 6,500 earthquakes have been recorded since the earthquake swarm began on the Reykjanes Peninsula on July 4th, with the largest earthquake measuring M 4.8 in magnitude. The Department of Civil Protection has declared an Uncertainty level. The aviation color code code over Fagradalsfjall remains Orange. Travellers are advised against visiting the area.

Nobody knows if and when an eruption may occur. Fortunately, if it does happen, it will probably be in a desert area similar to the sites of the last two eruptions of 2021 and 2022.

Source: IMO

Utilisation de l’Interférométrie radar à synthèse d’ouverture en Alaska // Interferometric synthetic aperture radar in Alaska

Au cours de ma conférence « Volcans et Risques volcaniques », j’explique qu’aujourd’hui les satellites sont d’une grande aide pour surveiller l’activité volcanique, en particulier sur les volcans dont l’accès est très difficile, comme ceux qui s’alignent le long de la Chaîne des Aléoutiennes en Alaska.
L’InSAR – abréviation de Interferometric synthetic aperture radar, interférométrie radar à synthèse d’ouverture – est une technique utilisée en géodésie et en télédétection. Elle utilise deux ou plusieurs images radar à synthèse d’ouverture (SAR) pour générer des cartes de déformation de surface ou d’élévation du sol, en utilisant les différences de phase des ondes de retour vers un satellite ou un avion. Cette technologie peut mesurer des fluctuations de déformation à l’échelle millimétrique sur des périodes allant de quelques jours à plusieurs années. Il existe des applications pour la surveillance géophysique des risques naturels, par exemple les séismes, les volcans et les glissements de terrain, ou encore la surveillance de l’affaissement et de la stabilité structurelle.
Il existe un endroit dans le sud-est de l’Alaska où la technologie InSAR s’est récemment avérée essentielle pour détecter la déformation d’un volcan jusqu’alors considéré comme inactif.
Le 11 avril 2022, les scientifiques de l’Observatoire Volcanologique de l’Alaska (AVO) ont observé une activité sismique sur le Mont Edgecumbe, sur l’île Kruzof près de la ville de Sitka.

Source: AVO

Si l’on se réfère aux archives géologiques, ce volcan est resté silencieux pendant environ 4 000 ans. Les histoires racontées par la population locale, les Tlingit, font état d’ « une montagne faisant jaillir du feu et de la fumée ». Il s’agit peut-être d’une petite éruption avec fontaines de lave qui se serait produite il y a seulement 800 à 900 ans. Il est toutefois très difficile de dater cette histoire populaire. De petits séismes peu profonds détectés en avril 2022 étaient répartis sur une zone au nord-est du sommet. Les scientifiques de l’AVO ont tenté de comprendre la source cette sismicité. Malheureusement, ce volcan n’a pas d’instruments au sol localement; les séismes les plus importants sont détectés par des sismographes éloignés appartenant au réseau sismique régional de l’Alaska Earthquake Center pour surveiller l’activité tectonique. Aucun sismographe et aucun instrument géodésique n’existe à proximité de l’édifice volcanique pour détecter et interpréter l’activité souterraine.
En l’absence d’instruments au sol à proximité du volcan, des techniques de télédétection par satellite ont été utilisées pour étudier les changements potentiels. Une série chronologique InSAR a été utilisée pour rechercher des variations de surface sur le Mont Edgecumbe. Les scientifiques de l’AVO ont utilisé des interférogrammes séquentiels pour obtenir une série chronologique des changements sur plusieurs années. La création d’une série chronologique InSAR a permis de générer une carte des mouvements du sol cumulés, comme on peut le voir sur le document ci-dessous, où chaque pixel de couleur représente la déformation à cet endroit au cours des 7 années de cette étude rétrospective. Ce travail a permis d’identifier avec succès la déformation de l’édifice volcanique qui a commencé bien avant le dernier essaim sismique. L’analyse rétrospective de la sismicité à Sitka, sur le sismographe le plus proche, montre une augmentation de l’activité sismique de faible amplitude au milieu de l’année 2019.
Les résultats de cette étude ont incité l’Observatoire Volcanologique de l’Alaska à lancer la phase suivante de surveillance sur le Mont Edgecumbe. Àu cours de l’été 2022, une station sismique et GNSS (Global Navigation Satellite System, qui comprend le GPS) a été installée près du volcan pour une surveillance active. L’instrument GNSS donne une estimation plus précise de la déformation tridimensionnelle de l’édifice volcanique, sans qu’il soit nécessaire d’attendre (environ 12 jours) un nouveau passage du satellite SAR. Ensemble, GNSS et InSAR peuvent donner une image très claire des processus magmatiques, sans avoir à se trouver à proximité du volcan pendant de longues périodes.
Une intrusion magmatique dans un édifice volcanique tel que le Mont Edgecumbe n’indique pas forcément qu’une éruption est imminente. C’est simplement une indication qu’il y a une certaine activité magmatique en profondeur. Les scientifiques expliquent qu’il y aura davantage de changements au niveau de la déformation, une sismicité plus élevée et la présence de gaz volcaniques avant toute éruption du Mont Edgecumbe. Au cours de l’été 2023, d’autres instruments seront installés sur le volcan, avec également des études des gaz et de la géologie.
Source : USGS / HVO.

Le Mont Edgecumbe a déjà fait l’objet sur ce blog le 1er novembre 2022 : Du magma sous les Mont Edgecumbe

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

A lire aussi : une note diffusée sur ce blog le 13 novembre 2022 et intitulée La technologie InSAR au service des volcans :

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2022/11/13/la-technologie-insar-au-service-des-volcans-insar-technology-to-monitor-volcanoes/

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During my conference « Volcanoes and Volcanic Hazards », I explain that today satellites are of a great help to monitor volcanoic activity, especially volcanoes whose access is very difficult, like those that align along the Aleutian Islands in Alaska.

InSAR – short for Interferometric synthetic aperture radar – is a radar technique used in geodesy and remote sensing. It uses two or more synthetic aperture radar (SAR) images to generate maps of surface deformation or digital elevation, using differences in the phase of the waves returning to the satellite or aircraft. The technique can potentially measure millimetre-scale changes in deformation over spans of days to years. It has applications for geophysical monitoring of natural hazards, for example earthquakes, volcanoes and landslides, and in structural engineering, in particular monitoring of subsidence and structural stability.

One place where InSAR recently proved instrumental in detecting deformation of a volcano previously considered inactive was in Southeast Alaska.

On April 11th, 2022, Alaska Volcano Observatory (AVO) scientists observed seismic activity at Mount Edgecumbe on Kruzof Island near the town of Sitka. This volcano has remained quiet for around 4,000 years based on its geologic record. Oral history of the local Tlingit tells about “a mountain blinking, spouting fire and smoke,” which perhaps describes a small eruption with lava fountaining. This is possible as recent as 800-900 years ago; however, the timing of this oral history is uncertain.

Shallow, small earthquakes detected in April 2022 were broadly distributed to the northeast of the summit. AVO scientists tried to understand the source of the earthquakes. Unfortunately, this volcano had no existing local ground-based geophysical instruments; the larger earthquakes were detected on distant seismographs of the regional seismic network used by the Alaska Earthquake Center to monitor tectonic activity. No seismographs or geodetic instrumentation existed close to the volcanic edifice that would be useful in detecting and interpreting subsurface activity.

With no ground-based instruments installed near the volcano, satellite remote sensing techniques were used to investigate potential changes. An InSAR time series was utilized to search for shallow changes at Mount Edgecumbe. AVO scientists used sequential unwrapped interferograms to create a time series of change from several years of interferograms. Creating an InSAR time series allowed them to produce a cumulative displacement map, as shown below, where each colored pixel represents the total deformation at that location over the 7 years of this retrospective study. The results successfully identified deformation that started long before the recent earthquake swarm. Retrospective analysis of seismicity at the nearest seismograph in Sitka showed an increase in low-magnitude seismic activity in mid-2019.

Results of this analysis prompted the Alaska Volcano Observatory to start the next phase of monitoring on Mount Edgecumbe. In the summer of 2022, a seismic and GNSS station (Global Navigation Satellite System, which includes GPS) station was installed near the volcano for active monitoring. The GNSS instrument gives a more precise 3-dimensional deformation estimate for the volcanic edifice, without the need to have to wait for a SAR satellite repeat visit (about 12 days). Together, GNSS and InSAR can give a very clear picture of magmatic processes, without having to be anywhere near the volcano for extended periods.

An influx of magma into a volcanic edifice such as Mount Edgecumbe does not indicate the potential of an eruption. This merely is the indication that there is some magmatic activity at depth. Scientists expect more changes in deformation, higher rates of seismicity, and detection of volcanic gases prior to any eruption at Mount Edgecumbe. During the summer 2023, more instruments will be set up on the volcano, togetheer with gas and geologic studies.

Source : USGS / HVO.

A post xas already published about Mt Edgecumbe on November 1st, 2022 :

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

You can also read a note published on this blog on November 13th, 2022 and entitled InSAR technology at the service of volcanoes 

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2022/11/13/la-technologie-insar-au-service-des-volcans-insar-technology-to-monitor-volcanoes/

La longue légende du document se trouve sur cette page du HVO :

https://bigislandnow.com/2023/06/02/volcano-watch-volcano-monitoring-from-space-insar-time-series-success-in-alaska/

Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion) : dans l’attente d’une éruption

13h 30 (heure métropole) : Selon l’OVPF, une éruption du Piton de la Fournaise à brève échéance fait peu de doute. Comme indiqué précédemment, une crise sismique a secoué le volcan dans l’après-midi du 21 avril avant de s’arrêter. Il y a actuellement moins d’un séisme par heure. Les événements sont vraiment mineurs et se situent sous le Piton de la Fournaise.

Toutefois, cela ne veut probablement pas dire que le Piton s’est rendormi. Il a habitué les scientifiques à ce type de comportement. Ainsi, lors de la dernière éruption, le magma avait également cessé sa progression vers la surface avant de la reprendre 24 heures plus tard.

Les tracés sismiques montrent que le magma a commencé son ascension. Reste à savoir maintenant à quel moment la lave décidera de percer la surface. Comme l’a déclaré Philippe Kowalski – que je salue ici- « la remontée du magma, qui a débuté hier en fin d’après-midi, s’est arrêtée au bout d’une heure, mais le début du chemin est tracé pour le magma. Il a fait le début du travail, c’est-à-dire ouvrir le massif pour remonter. »

Personne ne sait si et quand l’éruption débutera. Ce n’est pas très grave dans la mesure où il n’y a pas de risque pour la population et, donc, pas d’évacuations à envisager. Il y a de fortes chances pour que l’éruption se déroule à l’intérieur de l’Enclos dont l’accès est interdit. Si l’éruption devait déborder à l’extérieur de l’Enclos, il y aurait lee temps de prendre des mesures, ce qui est beaucoup plus difficile sur les volcans explosifs de la Ceinture de Feu.

Photo: C. Grandpey