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Activité volcanique et prévention sur le Mauna Loa (Hawaii) // Volcanic unrest and prevention on Mauna Loa (Hawaii)

La dernière éruption du Mauna Loa a eu lieu en 1984 et a commencé avec le style typique qui caractérise ce volcan. A 22h55 le 24 mars 1984, la sismicité a commencé à augmenter rapidement, avec 2-3 événements par minute. À 23h30, une forte secousse sismique a été enregistrée, indiquant que le magma avait commencé son ascension vers la surface. L’éruption a débuté au sommet du Mauna Loa à 1 h 30 le 25 mars.
L’apparition rapide d’une forte activité débouchant sur une éruption est typique du Mauna Loa. C’est ce que les scientifiques ont observé au cours des deux derniers siècles. En plus d’un début rapide, les éruptions le long de l’une ou l’autre des zones de rift du Mauna Loa ont tendance à émettre de gros volumes de lave, avec des coulées qui peuvent atteindre rapidement l’océan. En dévalant les pentes abruptes du Sud Kona, la lave peut atteindre l’océan en seulement 3 ou 4 heures après le début d’une éruption. Avec un début rapide, de grands volumes de lave et des coulées rapides, les éruptions du Mauna Loa peuvent être particulièrement dangereuses.
Les techniques utilisées par le HVO pour surveiller les volcans ont beaucoup évolué depuis 1984. Les sismogrammes sur papier, les données collectées à la main et les observations visuelles ont cédé la place aux données sismiques numériques, aux mesures GPS en continu et à un réseau de webcams. Cela signifie que les scientifiques obtiennent aujourd’hui beaucoup plus de détails qu’auparavant sur la période d’activité du Mauna Loa. Néanmoins, la situation est toujours susceptible d’évoluer très rapidement et il est difficile de prévoir quand une éruption va se produire.
La période actuelle d’activité du Mauna Loa a commencé fin 2014 avec une augmentation de la déformation et de la sismicité sur l’édifice volcanique. Ces paramètres ont diminué en 2017-2018, mais ils ont recommencé à augmenter en 2019 et sont restés plus ou moins stables depuis cette époque, à raison d’un vingtaine de secousses sismiques par jour. Un essaim sismique remarquable a été enregistré entre fin janvier et mi-avril 2021 et s’est accompagné d’une inflation sommitale. Ces observations indiquaient que le magma se rapprochait de la surface. Un autre bref essaim sismique accompagné d’inflation a été observé début août 2022.
L’essaim sismique actuel a commencé le 22 septembre 2022 et a marqué le début d’une augmentation persistante de la sismicité au sommet du Mauna Loa. On est passé d’environ 20 événements par jour à 40-50 par jour, avec deux jours où l’on a enregistré 100 secousses quotidiennes.

La majeure partie de la déformation du Mauna Loa reste provoquée par des processus profonds (plus de 3 kilomètres de profondeur) qui se produisent depuis 2019.
D’autres paramètres, tels que l’apparition d’épisodes de tremor, pouvant indiquer qu’une éruption est imminente, n’ont pas été observés. Cependant, en raison du niveau élevé de la sismicité, le HVO a commencé à publier des mises à jour quotidiennes sur la situation sur le Mauna Loa. Elles sont disponibles sur le site Web de l’USGS.
Cette hausse d’activité est l’occasion de rappeler à la population qu’elle doit se tenir prête à l’éventualité d’une nouvelle éruption du Mauna Loa. Les mesures à prendre incluent la constitution d’un sac contenant l’essentiel des affaires et documents à emporter en cas d’évacuation rapide, ainsi qu’un plan de communication entre les membres de la famille. Il faut aussi être en mesure de recevoir des informations d’urgence actualisées.
Les visiteurs doivent garder à l’esprit qu’en raison de l’activité actuelle le sommet du Mauna Loa a été fermé jusqu’à nouvel ordre. La Mauna Loa Road et le le Mauna Loa Lookout (point d’observation sur le volcan) à 2 000 m d’altitude restent ouverts au public.
Source : HVO.

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The last eruption of Mauna Loa occurred in 1984 and began in a style typical of the volcano. At 10:55 p.m. March 24th, 1984, the rate of earthquakes under Mauna Loa started to rapidly pick up, reaching 2-3 events per minute. By 11:30 p.m., strong seismic tremor was recorded, indicating that magma was moving underground and getting close to the surface. The eruption began at Mauna Loa’s summit at 1:30 a.m. on March 25th.

The rapid onset of extreme unrest leading to eruption in 1984 is typical of the Mauna Loa eruptions that have been observed in the last two centuries. In addition to rapid onset, eruptions that migrate along either of Mauna Loa’s rift zones tend to be high volume and the resulting lava flows can move quickly from their eruptive vents downslope toward the ocean. Moving down the steep slopes of South Kona, they can reach the ocean as soon as 3-4 hours after the start of a rift eruption. The combination of rapid onset, large lava volumes, and fast lava flows can make Mauna Loa eruptions particularly hazardous.

The technology used by HVO to monitor volcanoes has changed a lot since 1984. Paper seismograms, hand-collected survey data, and visual observations have given way to digital seismic data, continuous GPS measurements, and a network of webcams. This means scientists have a lot more detail about Mauna Loa’s current period of unrest than they had before. Nonetheless, it is still possible for the situation to change rapidly and it is difficult to forecast when that might happen.

Mauna Loa’s current episode of unrest began in late 2014 with an increase in the rates of inflationary deformation and seismicity. These rates waned in 2017-18, but began increasing again in 2019 and have remained somewhat steady since then, with earthquake rates of about 20 per day. A noticeable seismic swarm occurred from late January through mid-April 2021 and was accompanied by changes by ground surface inflation recorded by a summit tiltmeter. This was an unprecedented observation that indicated magma had been getting closer to the surface. Another short swarm and inflation event was observed in early August 2022.

The current seismic swarm began on September 22nd, 2022, and marked the start of a persistent increase in earthquake rate at Mauna Loa’s summit. It rose from about 20 events per day to 40-50 per day, with two days getting as high as 100 per day.

The bulk of Mauna Loa’s deformation is still due to deeper processes (greater than 3 kilometers deep) that have been occurring since 2019.

Other signals, such as seismic tremor, that indicate that an eruption is imminent, have not been observed. However, due to the sustained high level of earthquakes, HVO has begun issuing daily updates on Mauna Loa’s status that are available on the USGS website.

This uptick in activity is a good reminder to be prepared for a volcanic eruption, whether people live on the flanks of Mauna Loa or anywhere else on the Island of Hawaii. The steps to be prepared for a volcanic eruption include putting together a “go bag” with essentials in the case of quick evacuation, as well as a communication plan among family members, and knowing how to get updated emergency information.

Visitors should keep in mind that, due to the current unrest, the Mauna Loa summit has been closed until further notice. Mauna Loa Road and the Mauna Loa Lookout at 2,000 m elevation remain open to the public.

Source: HVO.

 

Graphiques montrant la déformation du sol (en haut) et la sismicité (en bas) sur le Mauna Loa entre le 8 août et le 5 octobre 2022 (Source: USGS / HVO)

Le Mauna Loa s’agite à Hawaii // Increased unrest at Mauna Loa (Hawaii)

Dans un bulletin publié le 5 octobre 2022, le HVO indique que le Mauna Loa n’est pas en éruption et qu’il n’y a actuellement aucun signe d’éruption imminente. Cependant, le volcan connaît actuellement une hausse d’activité. La sismicité est passée de 5 à 10 événements par jour en juin 2022 à 10 – 20 en juillet et août et à 40 – 50 événements par jour au cours des deux dernières semaines. Des pics de plus de 100 secousses quotidiennes ont été enregistrés les 23 et 29 septembre.
Une inflation du sommet du Mauna Loa accompagne l’activité sismique et a également augmenté au cours des deux dernières semaines.
Le Mauna Loa a déjà affiché une hausse de l’activité sismique et de l’inflation dans la région sommitale entre la fin janvier et la fin mars 2021. D’autres périodes de forte activité sismique se sont également produites au cours des 38 années qui se sont écoulées depuis la dernière éruption du Mauna Loa en 1984.
Le niveau d’alerte volcanique du Mauna Loa reste à ‘Advisory’ (surveillance conseillée) et la couleur de l’alerte aérienne est maintenue au Jaune.
En raison de la hausse d’activité sismique mentionnée ci-dessus, le HVO a décidé de fermer l’accès au sommet du Mauna Loa jusqu’à nouvel ordre. La Mauna Loa Road et le Mauna Loa Lookout à 2 000 m d’altitude restent ouverts au public.

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In a report released on October 5th, 2022, HVO indicates that Mauna Loa is not erupting and there are no signs of an imminent eruption at this time. However, the volcano is currently experiencing heightened unrest. Seismic activity has been increasing from 5-10 earthquakes per day in June 2022, to 10-20 events in July and August, and 40-50 earthquakes per day over the past two weeks. Peak numbers of over 100 earthquakes per day occurred on September 23rd and 29th.

Inflation of Mauna Loa’s summit is accompanying the seismic activity and has also increased in the past two weeks.

The last time Mauna Loa displayed similar elevated earthquake activity and inflation of the summit region was late-January to late-March of 2021. Other periods of increased seismic activity have also occurred during the 38 years since the last eruption of Mauna Loa in 1984.

The Volcano Alert Level for Mauna Loa remains at ADVISORY, and the aviation color code is kept at YELLOW.

Due to the above-mentioned elevated seismic activity, HVO is closing the Mauna Loa summit until further notice. Mauna Loa Road and the Mauna Loa Lookout at 2,000 m elevation will remain open to the public.

Vue aérienne du sommet du Mauna Loa (Crédit photo: USGS)

Caldeira sommitale du Mauna Loa (Photos: C. Grandpey)

Quelques nouvelles du Mauna Loa (Hawaii) // Some news of Mauna Loa (Hawaii)

Culminant à 4 169 mètres d’altitude, le Mauna Loa est le plus haut volcan du monde. La montagne s’élève à 17 kilomètres au-dessus de sa base qui s’enfonce dans le fond de l’océan. La superficie de sa partie émergée, 5 271 km2, représente plus de la moitié de la surface de la Grand Ile d’Hawaii.
Le Mauna Loa n’a pas connu d’éruption depuis 38 ans après s’être manifesté presque tous les sept ans au début du 20ème siècle. La dernière éruption a eu lieu entre le 25 mars et le 15 avril 1984. Cependant, le Mauna Loa s’agite parfois dans son sommeil et il nous rappelle qu’il se réveillera un jour et entrera de nouveau en éruption.
Les scientifiques de l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (le HVO) ont observé le début d’un essaim sismique sur le Mauna Loa dans la soirée du 2 août 2022; il a duré jusqu’aux premières heures du 3 août. Sur une période d’environ 10 heures, 90 événements ont été localisés sous la région sommitale du volcan. De nombreux autres séismes ont été détectés, mais ils étaient de trop faible intensité pour être localisés avec précision. Le nombre total de séismes au cours de l’essaim a culminé à plus de 200 par heure.
Tandis que l’essaim se produisait, les scientifiques du HVO ont essayé de comprendre où se trouvait sa source et si l’activité était en train de migrer. Les séismes ont été localisés à environ 3 km sous le sommet du Mauna Loa. Ils ne se déplaçaient pas horizontalement ou verticalement au fil du temps. Le fait que la sismicité ne se rapprochait pas de la surface était le signe qu’il n’y avait pas d’ascension du magma et qu’une éruption était donc peu probable.
Des essaims similaires se sont produits sous le sommet du Mauna Loa dans le passé. Au printemps 2021, un essaim sous le sommet a inclus un millier d’événements sur une période de sept semaines avec une pointe de 40 secousses par jour.
Un autre paramètre intéressant concerne la déformation de l’édifice volcanique. Un inclinomètre installé dans la partie nord de Moku’āweoweo – la caldeira sommitale du Mauna Loa – a montré une légère inflation d’environ 1,5 microradians. Ce n’est que la deuxième fois depuis l’installation d’inclinomètres électroniques en 1999 qu’un instrument au sommet du Mauna Loa montre un mouvement du sol associé à une activité volcanique. La première fois, c’était pendant l’activité du printemps 2021.
Le réservoir magmatique du Mauna Loa se recharge lentement depuis des décennies. En observant l’évolution de l’activité au cours des 18 derniers mois, les scientifiques du HVO se demandent ce qu’elle indique sur les processus en cours au sein du Mauna Loa. Les changements observés au niveau la déformation du sol tendent à montrer des processus moins profonds que par le passé sur le Mauna Loa.
L’activité sismique et la déformation du sol sont revenues aux niveaux qui ont précédé l’événement d’août 2022 et les scientifiques du HVO affirment qu’une éruption n’est pas imminente.
Source : USGS, HVO.

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Culminating at 4,169 meters above sea level, Mauna Loa is the highest volcano in the world. It rises 17 kilometers above its base, which sinks into the ocean floor, and the area of its emerged part, 5,271 km2, represents more than half of the surface of Hawaii Big Island.

Mauna Loa has not erupted in 38 years after erupting nearly every seven years in the early 20th century. The last eruption was between March 25th and April 15th, 1984. However, Mauna Loa occasionally stirs in its slumber and reminds us that it will someday awake and erupt again.

Most recently, scientists at the Hawaiian Volcano Observatory (HVO) observed the start of a seismic swarm on Mauna Loa in the evening of August 2nd, 2022, until the early hours of August 3rd. Over a period of about 10 hours, 90 earthquakes were located beneath Mauna Loa’s summit region, and many more earthquakes were detected, but they were too small to precisely locate. The total number of earthquakes peaked at over 200 per hour.

As the swarm was happening, HVO scientists tried to understand where the earthquakes were located, and whether the activity was migrating.

The earthquakes occurred around 3 km below the surface of Mauna Loa’s summit and their locations did not shift horizontally or vertically to another region or depth over time. The observation that the earthquakes did not get shallower was a comforting indicator that the swarm was unlikely to be from magma rapidly ascending into an eruption.

Similar swarms have happened beneath Mauna Loa’s summit in the past. During the Spring of 2021, an earthquake swarm beneath Mauna Loa’s summit produced about a thousand events over a span of seven weeks with a peak rate of 40 earthquakes per day.

Another interesting parameterwas a change in the deformation of the volcanic edifice. A tiltmeter on the north side of Moku‘āweoweo – Mauna Loa’s summit caldera – showed a change of about 1.5 microradians. This reflected a tiny inflation of Mauna Loa.

This is only the second time since electronic tiltmeters were installed in 1999 that a tiltmeter at Mauna Loa’s summit has shown ground movement associated with volcanic activity. The first time was during the Spring 2021 activity.

Mauna Loa’s magma storage system has been slowly recharging for decades and these new observations over the past 18 months lead HVO scientists to ask what these observations indicate about processes occurring within Mauna Loa. The changes observed in ground deformation reinforce an interpretation that shallower processes than in the past are occurring on Mauna Loa.

Both earthquake activity and ground deformation have returned to previous levels following the August 2022 event and HVO scientists say an eruption is not imminent.

Source: USGS, HVO.

Le Mauna Loa et la Mauna Kea, deux géants à Hawaii (Source: Wikipedia)

Mauna Loa, le parfait volcan bouclier

Caldeira sommitale du Mauna Loa (Photos: C. Grandpey)

Leçons de l’éruption du Mauna Loa (Hawaii) en 1916 // Lessons from the 1916 Mauna Loa eruption (Hawaii)

C’est en 1916 qu’est né le Parc National des Volcans d’Hawaii. C’est aussi cette même année que le Mauna Loa est entré en éruption avec la coulée de lave d’Honamalino sur la zone de rift sud-ouest (southwest rift zone – SWRZ) du volcan. L’éruption a commencé le 19 mai 1916 et a duré moins de deux semaines. Même si elle a été courte, on peut tirer des leçons pour les futures éruptions du Mauna Loa.
Le Dr Thomas Jaggar, qui avait fondé l’Observatoire des Volcans d’Hawaii, le HVO, en 1912, a tenté de prévoir la prochaine éruption du Mauna Loa en se basant sur le schéma éruptif des zones de rift depuis 1868. Les éruptions précédentes avaient eu lieu tantôt sur la zone de rift nord-est (NERZ ), tantôt sur la zone sud-ouest(SWRZ), tout en étant fréquemment séparées par des éruptions dans la caldeira sommitale du Mauna Loa (Moku’āweoweo).

 

Caldeira sommitale du Mauna Loa (Source: USGS)

Le Mauna Loa était entré en éruption en 1907 dans la SWRZ et en 1914-15 au sommet. C’est pourquoi le Dr Jaggar a émis l’hypothèse que la prochaine éruption latérale se produirait sur la NERZ.
Le 19 mai 1916, l’éruption sur la SWRZ n’a pas respecté le schéma éruptif que le Dr Jaggar avait observé sur le Mauna Loa. Comme de nombreuses éruptions sur l’île d’Hawaï, elle a été précédée d’une activité sismique. Les habitants de Ka’u ont ressenti de nombreuses secousses en début de matinée avant qu’apparaisse un impressionnant panache de vapeur au-dessus de la SWRZ du Mauna Loa dans la matinée du 19 mai. L’activité dans cette zone a duré moins de 24 heures.

 

Source: Université d’Hawaii

Plus tard, un autre essaim sismique a secoué la région de Ka’u lorsque la lave a pénétré dans la SWRZ, avec l’ouverture d’une ligne de fractures dans la partie inférieure de cette zone dans la soirée du 21 mai. La lave émise par les différentes bouches s’est répandue sur la crête de la zone de rift, avec des coulées de chaque côté: la coulée d’Honomalino a dévalé le versant sud-ouest, plus escarpé, tandis que la plus grande coulée de Kahuku se répandait plus largement vers le sud-est.
En raison de la nature ramifiée de l’éruption de 1916 et des coulées de part et d’autre de la zone de rift, avec un volume éruptif relativement faible, les coulées de lave ne sont pas allées très loin. Une seule structure a été détruite lors de l’éruption qui s’est terminée le 31 mai.
L’éruption de 1916 a été suivie par les éruptions de 1919 et 1926 sur la SWRZ du Mauna Loa, sans éruptions intermédiaires. Au cours de ces deux éruptions, des coulées de lave ont atteint l’océan et détruit des villages côtiers. Les coulées de lave de 1919 et 1926 auraient coupé l’actuelle Highway 11 et causé de graves problèmes aux personnes qui habitent actuellement dans ce secteur.
Plusieurs autres coulées de lave en provenance de la SWRZ du Mauna Loa, notamment en 1868, 1887 et 1950, ont également affecté cette région. Elles ont traversé des routes et atteint l’océan, parfois quelques heures après l’ouverture des bouches éruptives.

Eruptions sur la SWRZ du Mauna Loa (Source: USGS)

L’éruption de 1950 sur la SWRZ a été la plus grande éruption observée sur le Mauna Loa. Elle a donné naissance à des coulées qui se sont dirigées de part et d’autre de la crête de la zone de rift, comme lors de l’éruption de 1916. Toutefois, contrairement à l’éruption de 1916, trois coulées de lave sont apparues en 1950 et sont entrées dans l’océan moins de 24 heures après le début de l’éruption. Une répétition de l’éruption de 1950 serait aujourd’hui très problématique en raison de l’importante population de la région.
La principale leçon à tirer de l’éruption du Mauna Loa en 1916 est que les éruptions – et les volcans – ne suivent pas toujours les mêmes schémas éruptifs . Alors que la plupart des éruptions observées dans la SWRZ couperaient au minimum la Highway 11, la plus petite éruption de 1916 démontre que ce n’est pas toujours le cas.
Au cours des 200 dernières années, les éruptions sur les zones de rift du Mauna Loa se sont réparties de manière égale entre la SWRZ et la NERZ. Cependant, la remarquable série de quatre éruptions consécutives (1907, 1916, 1919, 1926) sur la SWRZ montre le peu de fiabilité des modèles de probabilité éruptive, aussi bien à long terme qu’à court terme.
Source : USGS, HVO.

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1916 marked the birth of Hawaiʻi Volcanoes National Park, but it was also the year of a Mauna Loa eruption with the Honamalino flow on the volcano’s Southwest Rift Zone (SWRZ).

The eruption began on May 19th, 1916, and lasted less than two weeks. even though it was short, it offers lessons for future Mauna Loa eruptions.

Dr. Thomas Jaggar, who had founded the Hawaiian Volcano Observatory in 1912, attempted to forecast the next Mauna Loa eruption based on the pattern of rift zone eruptions on the volcano since 1868. The previous rift eruptions alternated locations between the Northeast Rift Zone (NERZ) and the SWRZ though these were frequently separated in time by eruptions confined to Mauna Loa’s summit caldera (Moku‘āweoweo).

Mauna Loa had erupted in 1907 from the SWRZ and in 1914-15 from the summit. Therefore, Dr. Jaggar hypothesized that the next Mauna Loa flank eruption would occur from the NERZ.

The May 19th, 1916, SWRZ event deviated from the pattern of eruptions Dr. Jaggar had observed at Mauna Loa. Like many eruptions on the Island of Hawaii, it was preceded by earthquake activity. Residents of Ka‘u felt numerous earthquakes early in the morning before an impressive steam plume rose high up on Mauna Loa’s SWRZin the morning of May 19th, marking the start of the eruption (sse image above). Activity in this area lasted less than 24 hours.

Later, another seismic swarm shook the Ka‘u area as lava intruded the SWRZ resulting in a line of fissures opening on the lower SWRZ on the evening of May 21st. Lava from the vents spread over the crest of the rift zone feeding lava flows on either side : the Honomalino flow moving down the steep southwest side and the larger Kahuku flow spreading more widely to the southeast.

Due to the branched nature of the 1916 eruption and the flows on either side of the rift zone, coupled with the relatively small total erupted volume, lava flows did not travel very far. Only one homestead was destroyed during the eruption, which ended on May 31st.

The 1916 eruption was followed by Mauna Loa’s 1919 and 1926 SWRZ eruptions with no intervening eruptions. During both eruptions, lava flows reached the ocean and destroyed Hawaiian coastal villages. The 1919 and 1926 lava flows would have cut the current Highway 11 and caused severe disruptions for current residents.

Several other lava flows from Mauna Loa’s SWRZ, including in 1868, 1887 and 1950, have also travelled quickly through this region, crossing roads and entering the ocean, sometimes within a matter of hours of the vent opening.

The 1950 eruption on the SWRZ was the largest recorded Mauna Loa eruption and fed flows on either side of the rift zone crest like the 1916 eruption. In a contrast to the 1916 eruption, three lava flows erupted in 1950 entered the ocean within less than 24 hours of that eruption starting.

A repeat of the 1950 eruption would be of great concern today due to the increased population of the area.

The main lesson to be drawn from Mauna Loa’s 1916 eruption is that eruptions and volcanoes do not always follow the same patterns. While repeats of most recorded SWRZ eruptions would at a minimum cut off Highway 11, the smaller 1916 eruption demonstrates this is not always the case.

Over the past 200 years, Mauna Loa rift zone eruptions are evenly divided between the SWRZ and the NERZ. However, the remarkable run of four SWRZ eruptions in a row (1907, 1916, 1919, 1926) shows the weakness of long-term or short-term probability models.

Source: USGS, HVO.

 

Coulée de lave et système d’alerte sur le versant SO du Mauna Loa (Photo: C. Grandpey)