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Une éruption bientôt aux portes de Rome ? // An eruption soon in the vicinity of Rome ?

drapeau francaisLes Monts Albains – Colli Albani – un ensemble de collines formant un demi-cercle de 15 km de diamètre à proximité de Rome, étaient considérés comme un volcan éteint. Selon la Smithsonian Institution, la caldeira de 10 x 12 km de ce complexe volcanique s’est formée au cours d’une période éruptive avec six grands événements explosifs qui ont produit au moins 280 km3 d’éjectas il y a entre environ 560 000 et 350 000 ans. Les éruptions historiques signalées au cours de la période romaine sont incertaines mais des essaims sismiques d’une durée allant jusqu’à deux ans ont été enregistrées depuis cette époque.

Les auteurs d’une nouvelle étude publiée dans Geophysical Research Letters ont constaté que le complexe volcanique des Colli Albani fonctionne sur un cycle de 31 000 ans alternant périodes éruptives et phases de repos, et il serait en train de commencer un nouveau cycle éruptif. L’éruption, prévue dans le prochain millénaire, pourrait affecter les villes situées à proximité.
Au cours des dernières années, les scientifiques ont observé de nouvelles bouches de vapeur, une activité sismique et une élévation du niveau du sol dans les collines et la région environnante. Ces observations s’ajoutent à de nouvelles preuves d’éruptions passées et à des données satellitaires. Les vestiges d’anciennes éruptions montrent que le volcan a le potentiel d’être aussi destructeur que le Vésuve. Le centre de Rome, qui se trouve à une trentaine de kilomètres des Monts Albains, ne serait sérieusement affecté par l’éruption que si le vent soufflait dans cette direction, mais les banlieues de la ville qui s’étendent jusqu’à la base du volcan pourraient être dévastées.
Les géologues ont commencé à soupçonner que quelque chose se passait dans la région des Colli Albani il y a 20 ans quand ils ont remarqué que ces collines se soulevaient anormalement. Un essaim sismique qui a secoué Rome entre 1991 et 1995, ainsi que l’apparition récente d’une bouche de vapeur à proximité de l’aéroport international Léonard de Vinci de Rome, ont donné lieu à des recherches sur le danger potentiel pour la région.
Dans le cadre de la nouvelle étude, les scientifiques ont déterminé l’âge des matériaux émis par les éruptions passées et ils ont étudié des images satellites de la région fournies par le système InSAR pour déterminer son histoire éruptive.
La nature cyclique du volcan est due à la géologie inhabituelle de la région. Selon l’étude, une «bulle» géante de magma sous pression se forme périodiquement sous la croûte terrestre et elle se fraye un chemin vers la surface en empruntant une fracture entre deux gros éléments de terrain. Au niveau des Colli Albani, les deux éléments qui enserrent la fracture au-dessus de la bulle de magma sont pressés l’un contre l’autre par la géologie environnante, ce qui empêche la bulle de magma de monter et de provoquer une éruption.
Le signe de la présence de cette bulle de magma est une augmentation de la hauteur des collines et de la région environnante provoquée par la poussée qu’elle exerce. Au cours des 200 000 dernières années, la terre autour des Colli Albani s’est soulevée d’une cinquantaine de mètres et le phénomène continue à raison de plus de 2 millimètres par an, ce qui laisse supposer que la bulle de magma continue à se développer. La nouvelle étude indique que la fracture qui retient la bulle en profondeur a évolué au cours des 2 000 dernières années. Aujourd’hui, au lieu d’une poussée simultanée l’un contre l’autre, les deux éléments de terrain qui encadrent la fracture glissent l’un contre l’autre. Avec une telle modification, la pression qui s’exerce sur la bulle devient moins forte et le magma a la possibilité de se frayer un chemin vers la surface et de provoquer une éruption.

La dernière éruption des Monts Albains a eu lieu il y a 36 000 ans, ce qui signifie que le volcan est « en retard ». Bien que la région montre des signes d’activité volcanique, les auteurs de l’étude pensent que la prochaine éruption majeure est peu probable avant un millier d’années et sera précédée par une activité volcanique plus modérée.

NDLR : Cet article appelle de ma part une double réflexion. J’ai toujours dit que j’avais de grands doutes sur l’existence des cycles éruptifs qui n’a jamais été formellement prouvée. A mes yeux, prétendre qu’un volcan est « en retard » pour une éruption n’a pas de sens. De nombreux volcans censés avoir un cycle éruptif (Yellowstone aux Etats-Unis ou l’Hekla en Islande, par exemple) ont montré un jour ou l’autre que ce cycle se rompait et qu’ils entraient en éruption quand ils en avaient envie.

D’autre part, l’étude indiquant qu’une éruption des Colli Albani se produira dans 1000 ans me fait bien rire. À l’heure actuelle, nous ne sommes pas en mesure de prédire les éruptions à court terme. Prédire une éruption sur le long terme fait partie de nos rêves et, de toute façon, aucun d’entre nous ne sera encore en vie pour observer l’éruption des Colli Albani et vérifier la véracité de cette dernière étude!

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drapeau anglaisThe Alban Hills – Colli Albani – a 15-km semicircle of hills outside Rome was previously considered an extinct volcano. According to the Smithsonian Institution, the large, 10 x 12 km-wide caldera of the Colli Albani complex, formed during an eruptive period with six major explosive eruptions producing at least 280 km3 of ejecta between about 560 000 and 350 000 years ago. Reported historical eruptions during the Roman period are uncertain, but seismic swarms of up to two years duration have been recorded since Roman times..

The authors of a new study published in Geophysical Research Letters have found that the volcano operates on a 31 000-year cycle of eruption and dormancy and is now starting a new eruptive cycle. The eruption, expected in the next 1 000 years, could affect nearby cities.

In recent years, scientists have observed new steam vents, earthquakes and a rise in ground level in the hills and the surrounding area. These observations come along with new evidence of past eruptions and satellite data. The remains of Colli Albani’s ancient eruptions suggest that the volcano has the potential to be as destructive as Mt. Vesuvius. The centre of Rome is about 30 km away from Colli Albani and would only be severely affected by the eruption if the wind blew in the right direction, but the city’s suburbs reach all the way to the base of the volcano and could be devastated by the event.

Geologists began to suspect something was happening around Colli Albani 20 years ago when they noticed the hills had risen unexpectedly. An earthquake swarm, which shook Rome from 1991-1995, plus the recent appearance of a steam vent near Rome’s Leonardo da Vinci international airport, sparked an investigation into the area’s potential danger.

In the new study, scientists determined the age of rocks from past eruptions and studied satellite images of the land around Colli Albani to determine its eruptive history.

The volcano’s cyclical nature is due to the unusual underlying geology of the region. According to the study, periodically, a giant “bubble” of pressurized magma forms under Earth’s crust, forcing its way upwards into a fracture between two pieces of land. At Colli Albani, two pieces of land forming the fracture above the magma bubble are being pressed together by the surrounding geology, keeping the magma bubble from erupting.

The most visible sign of this magma bubble is an increase in height of the hills and the surrounding area as the bubble pushes up from underneath the ground. Over the last 200 000 years, the land around Colli Albani has risen by 50 metres and it is continuing to rise more than 2 millimetres a year, indicating the underground bubble of magma is likely still growing. The new study finds the fracture keeping the magma bubble underground has changed over the last 2 000 years. Now, instead of the land being pushed together, the two pieces are sliding against one another. When the land shifts, the pressure over the bubble is released and the magma has the opportunity to erupt to the surface.

The volcano last erupted 36 000 years ago, meaning Colli Albani is overdue for an eruption,

Although the area is showing signs of volcanic activity, the authors of the study think the next serious eruption is unlikely to occur for another 1 000 years and will be preceded by more moderate volcanic activity.

I have always said that I have great doubts about eruptive cycles. Pretending that a volcano is “overdue” for an eruption does not make sense. Many volcanoes that are supposed to have an eruptive cycle (Mt Hekla in Iceland, for instance) showed some day or other that they erupted when they felt like it.

The study indicating that an eruption at Colli Albani will happen in the next 1,000 years makes me laugh. At the moment, we are not able to predict eruptions in the short term. Predicting an eruption in the long term is part of our dreams and none of us will still be alive to observe the event!

Colli Albani

Vue aérienne de la région des Colli Albani. On peut y voir deux lacs, le Lago Albano et le Lago di Nemi.  Les points culminants sont les deux cônes de scories du Monte Cavo (950 m) et du Maschio delle Faete (956 m). (Source: Wikipedia)

Champs Phlégréens (Italie) / Campi Flegrei (Italy) : Activité bradysismique provoquée par les gaz ? // Is bradyseismic activity caused by gases ?

drapeau francaisUne nouvelle étude effectuée par des géochimistes italiens et présentée à la conférence Goldschmidt à Yokohama (Japon) le 30 juin 2016, semble indiquer que les déformations du sol dans la région des Champs Phlégréens près de Naples sont provoquées par la pression du gaz, non par une ascension de magma. Les Champs Phlégréens sont bien connus pour leur instabilité géologique. Le sol peut se soulever et s’affaisser de plusieurs mètres au cours d’un laps de temps de quelques années, phénomène connu sous le nom bradyséisme. Les dernières années ont vu le sol de la région se soulever à nouveau, avec une hausse de 38 centimètres enregistrée depuis la fin de 2005. On a même craint une éruption volcanique.

La dernière alerte géologique a eu lieu en 1982-1984, avec un soulèvement du sol jusqu’à 1,80 m. La plupart des scientifiques pensent que le phénomène a été causé par une activité hydro-magmatique. A côté de cette idée, un groupe de chercheurs explique l’activité actuelle par une accumulation du magma sous les Campi Flegrei.
Aujourd’hui, des géochimistes de l’Université de Naples et de l’Observatoire du Vésuve pensent que le groupe de chercheurs fait fausse route. Ils ont examiné des données géochimiques remontant à plus de 30 ans et leur interprétation – qui prend en compte les gaz émis et les signaux physiques – rejoint l’hypothèse selon laquelle l’activité actuelle est hydrothermale, avec participation des gaz magmatiques profonds. Ces géochimistes ne pensent pas qu’il y ait migration du magma ou gonflement d’une chambre magmatique superficielle.

C’est une bonne nouvelle. En effet, l’activité au cours de laquelle le magma s’accumule avant de se déplacer vers la surface tend à être associée à un risque d’éruption. Il faut toutefois remarquer que le passage d’une activité hydrothermale à une activité magmatique peut se produire brutalement. Il est donc très difficile de prévoir l’activité future des Champs Phlégréens. Pour mettre en place une interprétation définitive de la situation, il faudrait pouvoir avoir un accès au comportement géophysique et géochimique du sous-sol de cette région. Cependant, comme je l’ai écrit dans plusieurs notes, il existe des désaccords concernant la sécurité des forages dans la région. Les autorités craignent qu’ils déstabilisent le sous-sol et provoquent une activité éruptive.
Source: Phys.org: http://phys.org/

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drapeau anglaisA new study by Italian geochemists, presented at the Goldschmidt conference in Yokohama, Japan, on 30 June 2016, seems to indicate that the current ground movement around the Campi Flegrei in the Naples area may be due to gas pressure, and not because of a surge of volcanic magma.  The Campi Flegrei (Phlegraean Fields) is well known for its geological instability. The land in this area can rise and fall by several metres over just a few years, a phenomenon known as Bradyseism. The last few years have seen the ground in the area begin to rise again, with a 38-centimetre rise recorded since late 2005. There have been worries that this may presage an eruption.

The last serious geological unrest was in 1982-1984, which saw ground levels rise by up to 1.8 metres. Most scientists think that the movement in this period was caused by mixed magmatic- hydrothermal activity. On the other hand, consensus exists that the current activity is caused by molten magma movement and accumulation under the Campi Flegrei.

Now, however, a group of geochemists from the University of Naples and the Vesuvius Observatory think that the consensus has got it exactly the wrong way round. They have checked geochemical records going back over more than 30 years, and their interpretation – which takes into account  the released gases and physical signals – seems to be consistent with current activity being hydrothermal, with the support of deep magmatic gases, rather than due to magma migration or growth of a shallow magma chamber.

This is good news. Indeed, activity in which magma moves upward and accumulates tends to be associated with an increased chance of an eruption. However the change from hydrothermal to magmatic activity can take place at any time, so it is very difficult to predict future activity in the Campi Flegrei. Achieving a definitive interpretation of the situation would probably require direct access to underground geochemical and geophysical information in the areas of interest. However, as I put it in previous posts, there is still a debate over the safety of drilling in such a volatile area.

Source: Phys.org: http://phys.org/

Champs-Phlegreens

Expérience d’ionisation dans la Solfatara : Le journal enflammé approché d’une fumerolle fait redoubler la fumée de la fumerolle. En effet, l’ion d’ammonium contenu dans le papier se combine avec les ions chlorures des fumerolles pour donner des vapeurs blanches visibles de chlorure d’ammonium. (Photo: C. Grandpey)

 

Les cristaux de feldspath du Mont St Helens // Mount St Helens’ feldspar cristals

drapeau francaisPlus de 36 ans après l’éruption du Mont St Helens en mai 1980, des scientifiques présents à la conférence Goldschmidt au Japon – événement réunissant plus de 3500 des meilleurs géochimistes au monde – ont révélé que les cristaux de feldspath inclus dans le magma pourraient permettre d’évaluer le risque de futures éruptions du St Helens et de certains autres volcans actifs dans monde.
Le point central des études effectuées par les géochimistes est le mouvement des cristaux de feldspath. Les chercheurs ont étudié la manière selon laquelle les cristaux de feldspath zonés ont grandi et se sont déplacés sous le St. Helens au cours de la phase pré-éruptive qui a débouché sur l’explosion de 1980. Tout comme les arbres, les cristaux sont constitués de couches concentriques, et comme les anneaux des arbres, les couches offrent aux scientifiques une fenêtre sur la formation et le déplacement des cristaux. Si l’on est capable de lire les données enregistrées dans les cristaux zonés, on apprend où et quand le magma s’est déplacé sous le volcan. L’ascension rapide du magma à des profondeurs de plusieurs kilomètres est une bonne indication que quelque chose d’important est en train de se produire.
Les chercheurs ont constaté que, pendant les trois années qui ont précédé l’éruption du Mt St Helens, les cristaux présents dans le magma sous le volcan sont passés d’une profondeur de plus de 10 kilomètres à moins de 5 kilomètres. C’est la preuve que le système magmatique était devenu instable, probablement au cours des mois ou des années avant l’éruption. Au vu de cette évolution, il est raisonnable de penser qu’une situation semblable précédera d’autres éruptions du St Helens et peut-être de nombreux autres volcans de la planète.
Cependant, la révélation faite lors de la conférence Goldschmidt ne se situe pas dans le cadre de la prévision en temps réel ; il s’agit davantage d’une étude rétrospective de ce qui s’est produit en profondeur sous le volcan avant l’éruption de 1980. Pourtant, les chercheurs espèrent que cette nouvelle approche facilitera les travaux sur d’autres volcans actifs comme le Pinatubo aux Philippines et le Bezymianny en Russie.
Source: The Oregonian.

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drapeau anglaisMore than 36 years after the eruption of Mt St Helens in May 1980, experts at the Goldschmidt conference in Japan, a meeting of more than 3,500 of the world’s top geochemists, have revealed that feldspar crystals in the magma could help experts assess the risk of future eruptions at Mount St Helens and some of the world’s other most active volcanoes.

The focus of the studies was on the movement of feldspar crystals. The researchers looked for signs in the way zoned feldspar crystals grew and moved beneath Mount St. Helens in the build-up to the 1980 eruption. Much like trees, the crystals are made up of concentric layers, and like tree rings, the layers offer scientists a window into the conditions present when the crystals form and how they move as they grow. If one can read the record preserved in the zoned crystals, one can learn where and when magma has moved under the volcano. Rapid upward movement of magma at depths of several kilometres is a good indication that something significant is happening.

Researchers found that, in the three years preceding the Mt St Helens eruption, crystals in the magma beneath the volcano rose from a depth of more than 10 kilometres to less than 5 kilometres. This indicated that the magma system beneath the volcano had become destabilised, probably in the months to years before the eruption. Taking this movement into account, it is reasonable to assume that similar movement will precede any further eruptions on Mt St Helens and perhaps on many other volcanoes.

However, the revelation made during the Goldschmidt conference is not real-time monitoring it is rather a retrospective study of what went down deep beneath the volcano before it erupted. Still, researchers are hopeful this new information will help their studies of other active volcanoes like Mt. Pinatubo in the Philippines and Bezymianny in Russia.

Source: The Oregonian.

St-Helens-blog

Photo: C. Grandpey

Complexité du basalte des arcs volcaniques // Complexity of basalt in volcanic arcs

drapeau-francaisLes dernières recherches effectuées par des chercheurs de l’Université de Washington et publiées en juin 2016 dans les Proceedings of the National Academy of Sciences au sujet des volcans d’arc montrent qu’ils n’émettent pas à cent pour cent de la lave en provenance du manteau. En effet, cette dernière contient également des éléments qui laissent supposer que le processus de subduction fait entrer en jeu certains matériaux retirés à la plaque de la croûte terrestre pendant qu’elle s’enfonce dans les profondeurs.
Les géologues ont longtemps pensé que le basalte provenait du manteau. Toutefois, la nouvelle étude utilise une analyse chimique détaillée pour démontrer que, dans le cadre des volcans d’arc, le magnésium du basalte – qui représente environ 40% du manteau, mais est rare dans la croûte – ne ressemble pas à celui du manteau et montre une importante contribution de la croûte. Alors que les basaltes du plancher océanique sont uniformes dans le type de magnésium qu’ils contiennent, il n’en va pas de même pour les volcans d’arc.
L’étude a utilisé des échantillons de roches prélevés sur un volcan inactif de la Martinique, région où la plaque océanique s’enfonce lentement sous la plaque continentale. Les chercheurs ont choisi d’étudier un volcan des Caraïbes parce que le fleuve Amazone fait se déposer une énorme quantité de sédiments sur le plancher océanique. Les scientifiques voulaient savoir quelle quantité de sédiments de surface, riches en carbone, était entraînée dans les profondeurs de la Terre, et quelle quantité était extirpée de la plaque descendante avant de réapparaître dans l’atmosphère de la planète.
L’analyse des atomes de magnésium présents dans le basalte émis montre qu’ils ne proviennent pas du manteau, ni des sédiments organiques entraînés pendant la subduction, mais directement de la croûte océanique pendant cette même subduction. Malgré tout, ce basalte volcanique ne contient pas tous les composants de la croûte. La majeure partie montre la composition du manteau; la seule différence concerne le magnésium. Il se pourrait que dans les grandes profondeurs, l’eau riche en magnésium s’échappe par compression de la roche qui compose la croûte terrestre. Au moment du déplacement du fluide, la roche qui l’entoure joue le rôle de filtre Brita qui retient le magnésium, transférant ainsi les particules de magnésium de la croûte vers le manteau juste en dessous de la zone de subduction. La plupart des scientifiques pensent que les matériaux de la croûte ou du manteau interviennent sous forme solide. Dans le cas présent, il se peut que le magnésium ait été ajouté par un fluide.
Les fluides semblent intervenir dans l’activité sismique au niveau des zones de subduction, et si l’on connaît mieux la façon dont ces fluides se déplacent dans les profondeurs de la Terre on comprendra certainement mieux les processus tels que le volcanisme et la sismicité profonde. A cet effet, d’autres études seront effectuées sur des roches basaltiques de la Chaîne des Cascades et sur d’autres volcans d’arc pour analyser la composition de leur magnésium.
Source: Université de Washington.

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drapeau-anglaisNew University of Washington research published in June 2016 in the Proceedings of the National Academy of Sciences about arc volcanoes shows that they are not just emitting molten rock from the mantle. The emitted lava also contains elements that suggest something more complicated is drawing material out of the descending plate of Earth’s crust.

Geologists have long believed that basalt originates in the mantle. However, the new study uses detailed chemical analysis to find that the basalt’s magnesium, which makes up about 40 percent of the mantle but is rare in the crust, does not look like that of the mantle, and shows a surprisingly large contribution from the crust.  While the ocean-floor basalts are uniform in the type of magnesium they contain, the one found in arc volcanoes is not.

The study used rock samples from an inactive volcano on the Caribbean island of Martinique, a region where the ocean plate is slowly subducting, beneath the continental plate. Researchers chose to study a volcano in the Caribbean partly because the Amazon River carries so much sediment from the rainforest to the seabed. Scientists wanted to learn how much of the carbon-rich sediment from the surface gets carried deep in the Earth, and how much gets scraped off from the descending plate and reemerges into the planet’s atmosphere.

Analyzing the weight of magnesium atoms in the erupted basalt shows that they came not from the mantle, nor from the organic sediment scraped off during the slide, but directly from the descending oceanic crust. Yet the volcanic basalt lacks other components of the crust. The majority of the other ingredients are still like the mantle; the only difference is the magnesium. The reason might be that at great depths, magnesium-rich water is squeezed from the rock that makes up Earth’s crust. As the fluid travels, the surrounding rock acts like a Brita filter that picks up the magnesium, transferring magnesium particles from the crust to the mantle just below the subduction zone. Most people think you add either crustal or mantle materials as a solid. Here the magnesium may have been added by a fluid.

Fluids seem to play a role in seismic activity at subduction zones, and having more clues to how those fluids travel deep in the Earth could help better understand processes such as volcanism and deep earthquakes. For this purpose, more studies will be performed on basalt rocks from the Cascade Range and other arc volcanoes to analyze their magnesium composition.

Source: University of Washington.

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Illustration du processus de subduction dans le volcanisme d’arc (Source: USGS)