Étiquette : magma

Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion). Pas d’éruption en vue // No eruption in the short term

Le dernier bulletin mensuel de l’OVPF pour janvier 2020 confirme ce que j’ai écrit précédemment à propos du Piton de la Fournaise. Une reprise de la sismicité a été observée sous le volcan au cours de la première quinzaine de janvier (voir graphique ci-dessous) avec 258 séismes volcano-tectoniques superficiels enregistrés sous les cratères sommitaux entre le 1er et le 16 janvier 2020. Deux crises sismiques de courte durée et de courte intensité ont eu lieu les 7 et 12 janvier. Ces crises sismiques ont fait croire à beaucoup qu’une nouvelle éruption était « imminente. » Malheureusement pour eux, la sismicité a décliné entre le 17 et le 31 janvier et l’émotion a parallèlement chuté parmi les volcanophiles réunionnais.

Un espoir d’éruption subsistait, car une reprise de l’inflation de l’édifice volcanique accompagnait l’a hausse de la sismicité. Ce gonflement avait débuté fin décembre 2019 et s’est poursuivi en janvier 2020. L’OVPF a expliqué que le phénomène était lié à une mise en pression du réservoir magmatique superficiel localisé à 1,5-2 km de profondeur sous le sommet. Toutefois, aucune déformation rapide de la surface du sol n’a été enregistrée lors des deux courtes crises sismiques des 7 et 12 janvier, ce qui montrait que le magma n’avait pas quitté le réservoir magmatique superficiel. Depuis le 18 janvier 2020, on observe un ralentissement de l’inflation et avec lui s’éloigne l’espoir d’une éruption à court terme.

S’agissant des émissions gazeuses, le flux de CO2 dans le sol en champ lointain est resté à un niveau relativement bas. La période qui a suivi l’éruption du 25 au 27 octobre 2019 a été marquée par une augmentation du CO2dans le sol. La dernière mise à jour mensuelle indique que le flux de CO2 dans le sol continue d’augmenter, atteignant maintenant des valeurs intermédiaires-élevées.

L’OVPF conclut son rapport en indiquant que «  la présence d’une sismicité profonde et de sources de déformation plus profondes indiquent pour la dernière quinzaine de janvier 2020 un nouvel épisode de réalimentation profonde n’ayant pas encore forcément atteint le réservoir superficiel. »

Source : OVPF.

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OVPF confirms in its last monthly bulletin for January 2020 what I wrote previously about Piton de la Fournaise. A resumption of seismicity was observed under the volcano during the first fortnight of January (see graph below) with 258 surface volcano-tectonic earthquakes recorded under the summit craters between January 1st and 16th, 2020. Two seismic crises of short duration and intensity took place on January 7th and 12th. These seismic crises led many to believe that a new eruption was « imminent. » Unfortunately for them, seismicity declined between January 17th and 31st and the emotion declined at the same time among the Reunionese volcanophiles.

However, the hope for an eruption remained, as a resumption of inflation of the volcanic edifice accompanied the increase in seismicity. This swelling began in late December 2019 and continued in January 2020. OVPF explained that the phenomenon was linked to the pressurization of the surface magmatic reservoir located 1.5-2 km deep below the summit. However, no rapid deformation of the surface was recorded during the two short seismic crises of January 7th and 12th, which showed that magma had not left the shallow reservoir. Since January 18th, 2020, there has been a slowdown in inflation and with it the hope of a short-term eruption has faded.

Regarding gaseous emissions, the CO2 flow in the far field remained at a relatively low level. The period following the eruption from October 25th to 27th, 2019 was marked by an increase in CO2 in the soil. The latest monthly update indicates that the CO2 emissions in the soil continue to increase, now reaching intermediate-high values.

OVPF concludes its report by indicating that “the presence of deep seismicity and deeper sources of deformation indicate for the last fortnight of January 2020 a new episode of deep magma recharge which has not yet necessarily reached the shallow reservoir.  »

Source: OVPF.

Histogrammes représentant le nombre de séismes volcano-tectoniques superficiels (en haut) et profonds (en bas) enregistrés en janvier 2020 (Source : OVPF)

Illustration de la déformation en janvier 2020 (Source : OVPF)

Ça tremble et ça gonfle sur la Péninsule de Reykjanes (Islande) // Seismicity and uplifting on Reykjanes Peninsula (Iceland)

L’activité sismique se poursuit aux environs de Grindavík, sur la Péninsule de Reykjanes, comme le montre la carte de l’IMO ci-dessous.
Depuis le 21 janvier 2020, plus de 1 000 événements sismiques ont été enregistrés dans la région, dont 700 le week-end dernier. La plupart se situent sur une ligne SO / NE à environ 2 km au nord-est de Grindavík.
La plus forte secousse s’est produite le 31 janvier au soir, avec une magnitude de M 4,3. Deux autres secousses d’une magnitude supérieure à M 3,0 ont été enregistrés le 2 février.
Les dernières données GPS montrent que l’inflation à l’ouest du Mt Þorbjörn continue. Elle atteint désormais plus de 4 cm depuis le 20 janvier. Les scientifiques de l’IMO pensent qu’avec l’inflation en cours, il faut s’attendre à la poursuite de l’activité sismique. Selon le Bureau, l’explication la plus probable de l’inflation et de la sismicité est une intrusion magmatique à une profondeur de 3 à 9 km, juste à l’ouest du Mt Þorbjörn. Il y a de fortes chances pour que l’activité sismique cesse sans que l’on observe une éruption.
Source: Icelandic Met Office.

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Seismic activity continues in the vicinity of Grindavík, on the Reykjanes peninsula, as can be seen on the IMO map below.

Since January 21st, 2020, over 1,000 earthquakes have been detected in the area, 700 of which occurred over last weekend. Most of them are located in a SW/NE line around 2 km northeast of Grindavík.

The largest earthquake occurred on January 31st in the evening, with a magnitude of M 4.3. Two other quakes with a magnitude above M 3.0 hit on February 2nd.

The latest GPS data show that the uplift west of Þorbjörn is still ongoing. It now amounts to more than 4 cm since January 20th. IMO scientists think that with the ongoing uplift more seismic activity is to be expected. According to the Office, the most likely explanation of the uplift and earthquake activity is that there is a magma intrusion at a depth of 3-9 km, just west of Mount Þorbjörn. Most likely, this activity will stop without any volcanism.

Source: Icelandic Met Office.

Source: IMO

 

Spectaculaire essaim sismique sur la Péninsule de Reykjanes (Islande) // Dramatic seismic swarm on the Reykjanes Peninsula (Iceland)

Même si, selon les dernières mesures, il n’y a pas d’accumulation de magma sous la région, la sismicité reste intense sur la Péninsule de Reykjanes. Durant le nuit entre le 31 janvier et le 1er février 2020, l’IMO a enregistré un spectaculaire essaim sismique avec plusieurs événements supérieurs à M 3,0 et une secousse de magnitude M 4,3 à 4,3 km au NNE de Grindavik. Il est d’ailleurs remarquable de constater que les événements sismiques les plus significatifs se produisent dans cette zone. De manière globale, les hypocentres sont superficiels et ont été localisés à 5 – 6 km de profondeur pour les événements les plus forts. Le tremor reste à des valeurs normales et aucune intrusion magmatique n’est en cause.

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Even if, according to the latest measurements, there is no magma accumulation under the region, seismicity remains intense on the Reykjanes Peninsula. During the night between January 31st and February 1sr, 2020, IMO recorded a dramatic seismic swarm with several events above M 3.0 and a quake with a magnitude M 4.3, 4.3 km NNE of Grindavik. It is also remarkable to note that the most significant seismic events occurred in this area. Overall, the hypocentres are shallow and have been located 5 – 6 km deep for the strongest events. The tremor remains at normal values and no magma intrusion is involved.

Source: IMO

La géodésie en volcanologie // Geodesy in volcanology

L’analyse du comportement d’un volcan met en oeuvre plusieurs paramètres, et donc plusieurs types d’instruments. Un article récemment mis en ligne par l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO) explique le rôle joué par la géodésie pour mesurer les déformations du sol provoquées par les mouvements du magma dans les profondeurs de la Terre.
Les résultats des levés effectués après le séisme de magnitude M 7,9 à San Francisco en 1906, avec les bouleversements subis par les clôtures et les limites de propriété, ont fait comprendre l’importance de la géodésie pour interpréter les mouvements des failles, et favorisé son entrée dans les sciences de la terre.
Aujourd’hui, un géodésiste s’appuie essentiellement sur le système GPS, sans oublier pour autant les inclinomètres de forage et l’interférométrie radar (InSAR).
La géodésie sur un volcan consiste à effectuer plusieurs levés pour détecter les déplacements éventuels de points de repère. Lors de l’ascension du magma à l’intérieur d’un édifice volcanique, la roche environnante est logiquement poussée vers le haut. Toutefois, lorsque les scientifiques mesurent la position des points de repère, ils se rendent également compte que ces points s’écartent de la source magmatique. Aujourd’hui, les instruments installés en permanence sur un volcan contrôlent en permanence les points de repère afin de pouvoir détecter le moindre  mouvement du sol en quelques minutes.
Le développement et la maintenance du réseau permanent est l’un des travaux les plus importants de l’équipe géodésique du HVO. Ce réseau permanent comprend plus de 60 stations GPS et 16 inclinomètres. Les données fournies sont essentielles pour l’évaluation des risques. En particulier, les inclinomètres, qui sont ides instruments extrêmement sensibles, sont souvent les premiers à indiquer l’inflation de l’édifice volcanique lors de sa mise sous pression par le magma.
L’équipe géodésique du HVO est responsable de l’analyse et de l’interprétation des données fournies par les instruments qui fonctionnent parfaitement grâce à d’autres membres du personnel de l’Observatoire. Les ingénieurs construisent, installent et entretiennent les instruments utilisés sur le terrain. Les informaticiens s’assurent que les ordinateurs communiquent correctement avec les sites éloignés à partir desquels les données sont transmises et que tout fonctionne normalement pour analyser les données.
Outre le réseau géodésique permanent, des campagnes sont organisées chaque année pour collecter des données de référence supplémentaires à l’aide de stations GPS temporaires. Quelque 80 repères sont contrôlés chaque année pendant 2 ou 3 jours pour déterminer leurs variations annuelles de position. Dans certaines zones, ces levés permettent au HVO de déterminer plus précisément les variations de déformation sur plusieurs années.
Pour mieux interpréter les données, les géodésistes utilisent des modèles informatiques qui prévoient de manière simplifiée – avec des sphères ou des ellipsoïdes – le mouvement de la surface de la terre en fonction de l’expansion ou de la contraction des corps magmatiques. On utilise ces formes simples car elles correspondent convenablement aux données et sont moins longues à calculer que les corps de forme irrégulière. Le temps est important car plusieurs milliers de calculs sont utilisés pour tester différents modèles.

Le modèle le mieux adapté montre aux scientifiques la zone la plus probable où se déplace le magma, l’endroit où il s’accumule et donc le lieu où  il est proche de la surface et susceptible de déclencher une éruption. Cependant, les seules données géodésiques ne suffisent pas à donner une image complète d’un volcan. Elles doivent être interprétées conjointement avec des données géologiques, sismiques et gazières. C’est pour cela que les différentes équipes du HVO se réunissent pour élaborer des hypothèses sur l’activité du moment, le niveau de danger et les scénarios futurs.
Source: USGS / HVO.

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Analysing the behaviour of a volcano involves several parameters, and so several types of instruments. A recent article released by the Hawaiian Volcano Observatory (HVO) explains the part played by geodesy to measure ground movements and deformation caused by magma in the depths on the Earth.

Results from surveys after the 1906 M 7.9 San Francisco earthquake, which offset fence lines and property boundaries, had a profound impact on researchers’ understanding of how faults move and favoured the entrance of geodesy into the earth sciences.

Today, a geodesist relies essentially on Global Positioning System (GPS) instruments, without forgetting borehole tiltmeters and satellite radar (InSAR).

Geodesy on a volcano consists in performing multiple surveys to determine how benchmark positions have changed. As magma moves into a volcano, the surrounding rock is pushed outward. When scienntists measure positions of benchmarks on the surface of the volcano, they also realise that they have also been pushed away from the magma source. Today, permanently installed instruments constantly monitor benchmark positions so that ground motion can be detected within minutes.

Growing and maintaining HVO’s permanent geodetic instrument network is one of the deformation group’s most important jobs. This permanent network consists of over 60 GPS stations and 16 tiltmeters, and data from it are critical for hazard assessment. In particular, tiltmeters, which are incredibly sensitive to changes in ground slope, are often the first indicator of inflation as a volcano pressurizes.

While HVO’s deformation group is responsible for analyzing and interpreting the data, it takes many others to keep the network running. HVO’s field engineers build, install, and maintain the field instruments. Information Technology staff ensure that computers can communicate with remote sites from which data are transmitted and that everything is OK to analyze the data.

Beside the permanent geodetic network, annual campaigns are organised to collect additional benchmark data using temporary GPS stations. Around 80 benchmarks are surveyed each year for 2-3 days to determine yearly changes in position. These surveys provide a higher density of measurements in certain areas, enabling HVO to more precisely determine deformation patterns over many years.

To help interpret the data, geodesists use computer models that calculate the expected motion at the earth’s surface due to expansion or contraction of magma bodies with simplified shapes, such as spheres or ellipsoids. Simple shapes are used because they adequately match the data and are less time-consuming to calculate than irregularly shaped bodies. Time is important because many thousands of calculations are used to test different models.

The best-fitting model shows scientists the most likely place that magma is moving into or out of the volcano, as well as where magma is accumulating and how close it is to the surface. However, no single type of data gives the whole picture of a volcano, so geodetic data needto be interpreted along with geologic, seismic and gas data. HVO’s different teams come together as a whole to develop sound hypotheses for current activity, hazard levels, and future scenarios.

Source : USGS / HVO.

Exemple d’utilisation d’une station GPS temporaire pour mesurer les déformations du Kilauea (Source : USGS / HVO)