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Islande : des magmas TGV ?

Il y a quelques jours, certains blogonautes ont été surpris par l’expression « magma TGV » que j’utilisais à propos de la lave très chaude et très fluide émise en ce moment par le volcan islandais sur la péninsule de Reykjanes.

Comme je l’expliquais, je ne suis pas l’auteur de cette expression. Elle appartient au regretté Alain de Goër de Herve, de l’Université Blaise Pascal de Clermont-Ferrand (France). J’avais entendu Alain parler de « magmas TGV » et « magmas omnibus » au cours de l’une des conférences au cours desquelles il expliquait avec passion le volcanisme des volcans d’Auvergne. Il développe cette idée dans un ouvrage intitulé Volcans d’Auvergne, la menace d’une éruption ?.

On peut lire dans ce ce livre fort intéressant que le magma peut atteindre la surface directement et sa composition initiale est alors respectée. Mais il peut aussi, en cours de route, rencontrer des pièges qui interrompent son transit. Il va alors se stocker provisoirement dans un réservoir où il va subir un processus de cristallisation et de différenciation.

Lorsqu’il reprend son ascension, le magma n’a plus sa composition de départ. Alain de Goër compare ce transit du magma à celui d’un train de voyageurs entre deux villes. Si la liaison est directe (par train à grande vitesse – TGV- , par exemple), ce sont tous les voyageurs qui ont pris le train au départ que l’on retrouve à l’arrivée. En revanche, plus les arrêts intermédiaires sont nombreux et prolongés – trains omnibus – plus la population du train à l’arrivée est différente de celle du départ. Il en va de même avec les magmas.

Celui de l’éruption islandaise, par sa température très élevée (autour de 1200°C) et sa grande fluidité trahit une source très profonde, probablement dans le manteau terrestre. Il débouche en surface sous forme d’une lave qui n’a pas, ou très peu, changé sa composition, comme celle des TGV d’Alain de Goër…

Les limites de la prévision volcanique à Uruapan (Mexique) // The limits of volcanic prediction in Uruapan (Mexico)

Si vous parlez de Uruapan à des touristes qui sont allés au Mexique, ils vous diront qu’ils sont partis de cette localité pour aller visiter le Paricutin qui se trouve à une trentaine de kilomètres à l’ouest de la ville. Uruapan est la deuxième plus grande ville de l’État du Michoacán, à l’extrémité ouest des hautes terres de Purépecha, et juste à l’est de la région de Tierra Caliente.

Pour la deuxième fois depuis 2020, les scientifiques pensent qu’un nouveau volcan pourrait naître dans le secteur de Uruapan. Ils ont en effet détecté 236 séismes de faible magnitude dans la région entre le 1er mai et le 8 juin 2021.

En 2020, une équipe scientifique avait déjà effectué des études dans la région pour déterminer si l’intensification de la sismicité annonçait la naissance d’un nouveau volcan. De janvier à février 2020, plus de 3 000 séismes avaient été enregistrés, avec des magnitudes comprises entre M 2,9 et M 4,1 dans une zone au nord-ouest d’Uruapan. Les chercheurs de l’Institut de Géophysique de l’Université Nationale Autonome (UNAM) pensaient à l’époque que l’essaim pouvait être lié à des événements tectoniques ou magmatiques. Ils n’étaient pas certains que la hausse de l’activité sismique déboucherait sur la formation d’un nouveau volcan car la plupart des mouvements magmatiques détectés étaient horizontaux et non verticaux. Ce n’était donc pas le signe d’une ascension du magma.

Cependant, les essaims sismiques détectés en 2021 ont incité les scientifiques à continuer de surveiller le site, même s’il n’y a actuellement aucune preuve réelle qu’un nouveau volcan se formera. Un chercheur de l’UNAM explique que si un essaim sismique est une condition préalable à la naissance d’un nouveau volcan, ce n’est pas la seule. Comme autre paramètre, il y a une déformation de la croûte terrestre qui permet à un volcan de s’édifier verticalement plutôt que latéralement. Il est probable que les essaims sismiques actuels sont associés au mouvement du magma, mais il se peut aussi que la lave n’atteigne pas la surface. Des essaims similaires se sont produits en 1997, 1999 et 2006, mais le magma n’a pas atteint la surface. La situation est peut-être identique en ce moment, mais il est important de continuer à surveiller les mouvements du magma.

Source : The Watchers.

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If you mention Uruapan to tourists who have been to Mexico, they will tell you that they started from the city to go and visit Paricutin which stands about 30 kilometres to the west. Uruapan is the second largest city in the Mexican state of Michoacán. It is located at the western edge of the Purépecha highlands, just to the east of the Tierra Caliente region.

For the second time since 2020, scientists are considering the possibility of a new volcano forming in Uruapan. They have detected 236 low magnitude quakes in the area from May 1st to June 8th, 2021. 

In 2020, a scientific team conducted studies in the region to determine whether the increased seismic activity could foretell the birth of a new volcano. From January to February 2020, more than 3 000 earthquakes were recorded, with magnitudes between M 2.9 and M 4.1 in an area northwest of Uruapan. The researchers from the Institute of Geophysics at the National Autonomous University (UNAM) thought at the time that the swarm could be related to either tectonic or magmatic events. They did not think that the elevated seismic activity would lead to the formation of a new volcano as most of the detected magma movements were horizontal, rather than vertical. This was not the sign of a magma ascent.  

However, the earthquake swarms detected in 2021 prompted scientists to keep monitoring the site, even though there is no current conclusive evidence that a new volcano will form. 

A UNAM researcher explains that while an earthquake swarm is a crucial pre-condition for the birth of a new volcano, it is not the only one. Among others is a deformation in the Earth’s crust that allows a volcano to pierce through upward, rather than sideways. It is likely that these seismic swarms are associated with the movement of magma, but it may not reach the surface. Similar swarms occurred in 1997, 1999, and 2006, but magma didn’t reach the surface. The situation might be the same right now, but it is important to keep monitoring the magma movements. 

Source: The Watchers.

L’éruption du Paricutin en 1943 (Source: Wikipedia)

Un séisme pourrait-il déclencher une éruption sur le Mauna Loa (Hawaii) ? // Could an earthquake trigger an eruption on Mauna Loa (Hawaii)) ?

La relation entre les séismes et les éruptions volcaniques n’a jamais été clairement établie. Lors de ma conférence « Volcans et Risques volcaniques », j’explique que la sismicité est forcément présente lors d’une éruption car il se produit une fracturation des roches lors de l’ascension du magma. L’apparition du tremor éruptif est généralement le signe qu’une éruption est sur le point de commencer et que la lave va percer la surface.

Cependant, lorsqu’un séisme important est enregistré à proximité d’un volcan, cela ne signifie pas forcément que ce volcan va entrer en éruption. Le mont Fuji en est un bon exemple. Après le puissant séisme de Tohoku le 11 mars 2011, on craignait que le mont Fuji entre en éruption. Les volcanologues pensaient que l’événement avait probablement augmenté les contraintes sur le volcan. Certains scientifiques français sont allés jusqu’à dire que le mont Fuji était «dans un état critique». En fait, aucune éruption n’a jamais eu lieu.

Une nouvelle étude* menée par des scientifiques de l’Université de Miami met en lumière les aléas liés au Mauna Loa (Hawaï) et explique qu’un puissant séisme pourrait déclencher une éruption. Les chercheurs ont étudié les mouvements du sol mesurés au travers des données satellitaires du radar interférométrique à synthèse d’ouverture (InSAR) et des stations GPS. Ils ont ainsi obtenu un modèle précis de l’endroit où a eu lieu l’intrusion magmatique et de la façon dont le magma a évolué au fil du temps, ainsi que de l’endroit où les failles se sont déplacées sous les flancs du volcan, sans toutefois générer de séismes.

On peut lire dans l’étude qu’un séisme de magnitude 6 ou plus soulagerait les contraintes liées à l’afflux de magma le long d’une faille subhorizontale sous le flanc ouest du volcan. Ce séisme pourrait déclencher une éruption. On remarquera l’utilisation permanente du conditionnel !

Les chercheurs ont découvert que de 2014 à 2020, un volume de 0,11 km3 de nouveau magma s’est introduit, en formant une espèce de dyke, sous et au sud de la caldeira sommitale, avec la partie supérieure de ce dyke à une profondeur d’environ 3 km.

L’étude nous rappelle qu’il existe sur le Mauna Loa une relation étroite entre les mouvements des flancs du volcan et les éruptions. L’arrivée de nouveau magma a commencé en 2014 après plus de quatre ans de mouvement vers la mer du flanc Est, ce qui a ouvert un espace dans la zone du rift, de sorte que le magma a pu s’y introduire.

Un séisme entraînerait une libération des gaz, un peu comme quand on agite une bouteille d’eau gazeuse. Cette libération des gaz générerait une pression suffisante pour rompre la couche de roche au-dessus du magma.

Cependant, les chercheurs admettent qu’il existe de nombreuses incertitudes concernant le déclenchement d’une éruption. Bien que les contraintes qui s’exercent le long de la faille soient connues, la magnitude du séisme dépendra de la taille de la zone de faille qui se rompra. De plus, on ne possède pas de données satellitaires pour identifier les mouvements de failles avant 2002.

*Reference : « Southward growth of Mauna Loa’s dike-like magma body driven by topographic stress » – Varugu, B., & Amelung, F. – Scientific Reports.

Source: The Watchers.

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The relationship between earthquakes and volcanic eruptions has never been clearly proved. During my conference “Volcanoes and Volcabic Hazards”, I explain that seismicity is recorded during an eruption because rock fracturing occurs during the ascent of magma and the happening of the eruptive tremor is usually a sign that an eruption is about to start with lava appearing at the surface.

However, when a significant earthquake is recorded near a volcano, this does not mean that this volcano is going to erupt. A good example of this is Mount Fuji. After the Tohoku earthquake on March 11th, 2011, it was feared that Mt Fuji might erupt because the earthquake probably increased the pressure on the volcano. Some Frenc scientists went as far as saying thet Mt Fuji was “in a critical state.” Actually, no eruption ever occurred.

A new study* by scientists from the University of Miami (UM) sheds light on the hazards related to Mauna Loa (Hawaii) and has found that a large earthquake could set off an eruption. The researchers studied ground movements measured by Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR) satellite data and GPS stations and got a precise model of where magma intruded and how magma changed over time, as well as where faults moved under the flanks, without generating earthquakes.

We can read in the study that “an earthquake of magnitude-6 or greater would relieve the stress imparted by the influx of magma along a sub-horizontal fault under the western flank of the volcano. This earthquake could trigger an eruption.” We can notice that the conditional is used all along the way!

The researchers found that from 2014 to 2020, a total of 0.11 km3 of new magma intruded into a dike-like magma body under and south of the summit caldera, with the upper edge at a depth of about 3 km.

The study reminds us that at Mauna Loa, flank motion and eruptions are inherently related. The influx of new magma started in 2014 after more than four years of seaward motion of the eastern flank, which opened up space in the rift zone for the magma to intrude.

An earthquake would release gases from the magma comparable to shaking a soda bottle, generating additional pressure and buoyancy, sufficient to break the rock above the magma.

However, the researchers admit there are many uncertainties regarding the eruption. Though the stress that was exerted along the fault is known, the magnitude will depend on the size of the fault patch that will rupture. In addition, there are no satellite data available to identify the movements before 2002.

*Reference : « Southward growth of Mauna Loa’s dike-like magma body driven by topographic stress » – Varugu, B., & Amelung, F. – Scientific Reports.

Source: The Watchers.

Les zones de rift sur le Mauna Loa (Source : USGS)

Les séquelles de l’éruption du Nyiragongo (RDC) // The aftermath of the Nyiragongo eruption (DRC)

Alors que certains habitants ont commencé à revenir dans Goma après l’éruption du Nyiragongo, le nombre de personnes déplacées a été estimé à 415 700 le 1er juin 2021 par l’Organisation Internationale pour les Migration (IOM)

Les personnes évacuées sont réparties dans plus de 10 zones à l’intérieur de la République Démocratique du Congo et au Rwanda voisin.

L’OMI est particulièrement préoccupée par les risques sanitaires liés à l’éruption elle-même, le manque d’accès à l’eau potable et la charge de plus en plus grande qui pèse sur les établissements de santé.

Bien qu’aucune nouvelle éruption n’ait été signalée, Goma a enregistré plus d’un millier de séismes dans le sillage de l’éruption, la plupart mineurs, mais certains suffisamment puissants pour détruire des bâtiments.

La sismicité est à présent moins intense, mais il reste des questions sur la présence de magma sous la ville, avec la crainte qu’il pénètre dans le lac Kivu avec son méthane et son dioxyde de carbone.

Source: Presse congolaise.

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While some residents are starting to return to the city of Goma after the eruption of Nyiragongo, the total number of displaced people was estimated at 415 700 as of June 1st, 2021 by the International Organization for Migration (IOM)

Evacuees are spread across more than 10 areas in the interior of the Democratic Republic of Congo and in neighbouring Rwanda.

IMO is particularly concerned by the health hazards linked to the eruption itself, the lack of access to clean water, and the increased burden placed on health facilities.

Although no new eruption has been reported, Goma has experienced more than a thousand earthquakes following the eruption, most of them small, but some strong enough to destroy buildings. Seismicity has become less intense, but there are still questions about magma beneath the city and the fear of it entering Lake Kivu with its methane ansd carbon dioxide.

Source : Congolese news media.

La coulée de lave du Nyiragongo dans Goma (Source : Virunga Alliance)