18 mai 1980, le jour où le Mont St Helens a explosé (1ère partie) // May 18th, 1980, the day when Mount St Helens exploded (part 1)

Avril 1980, les jours d’avant.

Le 18 mai 2020 marquera le 40ème anniversaire de l’éruption cataclysmale du Mont St Helens en mai 1980. Dans un article récent, l’US Geological Survey (USGS) explique le travail effectué par les volcanologues américains pendant les jours qui ont précédé l’événement.
Il y a quarante ans, aucun scientifique de l’USGS n’était formé à la surveillance de tous les types de volcans actifs. Le travail se limitait à l’observation des éruptions du Kilauea et du Mauna Loa à Hawaï; et les volcanologues n’avaient jamais étudié sur le terrain les volcans composites qui s’alignent le long de la Chaîne des Cascades. De plus, les instruments n’étaient pas aussi performants que ceux utilisés aujourd’hui. Les ordinateurs n’étaient pas répandus et les observations par satellite se comptaient sur les doigts de la main.
Début avril, un renflement avait été observé sur le flanc nord du Mont St Helens ; les glaciers se fracturaient sous sa poussée et un cratère s’était formé à l’arrière de cette bosse qui gonflait en direction du nord. Le phénomène était inquiétant, mais les scientifiques ne savaient pas s’il s’agissait d’un événement superficiel ou le signe d’une déformation plus profonde et plus grande ampleur qui pourrait se développer au-delà du volcan.

Crédit photo: USGS

Pour répondre à cette question, le personnel de l’USGS sur le terrain au mois d’avril 1980 a utilisé le Spirit Lake, alors encore recouvert de glace au nord du volcan, comme inclinomètre à liquide. Les scientifiques ont cloué des repères en bois sur des souches d’arbres ou des embarcadères autour du lac. Grâce à des rotations d’hélicoptères, ils ont relevé les niveaux d’eau sur six sites pendant environ 20 minutes et calculé les différences. La répétition des mesures jusqu’à la fonte de la glace à la mi-avril n’a montré aucune variation significative de niveau.

Vue du Spirit Lake avec le Mont St Helens à l’arrière-plan (Photo: C. Grandpey)

Les scientifiques ont alors commencé à se concentrer les mesures de déformation sur le renflement apparu sur le versant nord du Mont St Helens. La surface plane du parking du terrain de camping Timberline, situé juste au nord-est du renflement, était parfaite pour mesurer l’inflation, en utilisant une méthode mise au point par le HVO à Hawaii. Des clous ont été enfoncés dans la chaussée aux extrémités d’un triangle d’environ 10 m de côté. Ils ont servi de points de repères pour déterminer les variations d’élévation relatives. Des mesures répétées, souvent pendant des tempêtes de neige, ont révélé les variations d’élévation du sol. Sept relevés entre le 30 mars et le 30 avril ont montré une inclinaison globale environ 2 microradians par jour à bonne distance du renflement. Cette petite variation d’inclinaison était une preuve supplémentaire que la déformation était concentrée sur le renflement proprement dit.

Mesure du tilt (inclinaison) au parking du camping de Timberline (Crédit photo: USGS)

D’importantes inclinaisons de plusieurs dizaines de microradians pendant seulement quelques minutes se superposaient à l’inclinaison globale. Le parking oscillait d’avant en arrière, probablement sous l’effet du mouvement saccadé du renflement sur le flanc du volcan. Pour fournir des données d’inclinaison en continu, des inclinomètres électroniques ont été installés fin avril. Cependant, des problèmes techniques et l’instabilité du sol à cause du dégel ont limité leur utilisation.
Il devenait évident qu’un télémètre électronique – Electronic Distance Meter (EDM) – était indispensable pour mesurer le renflement sur le flanc du volcan. Les EDM performants étaient coûteux et difficilement disponibles à cette époque. Un tel instrument était disponible à la Smithsonian Institution et un prêt a été conclu. Les mesures ont commencé le 20 avril 1980.
Les mesures EDM ne sont pas simples. Un EDM suppose l’installation d’une cible qui réfléchit un rayon laser vers l’instrument.

Normalement, des prismes en verre coûteux sont utilisés, mais tout ce qui devait être installé sur le renflement devait être bon marché. L’USGS a opté pour des réflecteurs routiers en plastique qui ont été vissés sur une planche qui a été ensuite boulonnée sur un panneau en acier enfoncé dans le sol à des emplacements situés sur et  près du renflement, et accessibles par hélicoptère. A l’aide de ces cibles de fortune, de l’EDM et d’un théodolite optique à l’ancienne, les scientifiques de l’USGS ont pu mesurer la progression du renflement qui atteignait jusqu’à 1,5 m par jour. Ils ont pu aussi définir les limites du renflement et obtenir des données fiables.
Source: USGS.

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April 1980, the days before the event.

May 18th, 2020 will mark the 40th anniversary of the powerful Mt St Helens eruption in May 1980. In a recent article, the U.S. Geological Survey (USGS) explains the work they had to do during the days that preceded the event.

Forty years ago, no scientists in the USGS and academia were adept at monitoring all types of active volcanoes. Their expertise came from the observations of eruptions on Kilauea and Mauna Loa in Hawaii; they had never worked on the steep composite volcanoes that dominate the Cascade Range. Equipment was remedial by today’s standards, computers were not in general use, and satellite observations were limited.

By early April, a growing bulge had appeared high on the north flank of the volcano (see image above), cracking glaciers and leaving a crater behind as it moved northward. This phenomenon was alarming, but scientists did not know whether it was a shallow feature or only the tip of deeper, larger deformation that might reach beyond the volcano.

To answer this question, USGS staff in April used ice-covered Spirit Lake (see image above) north of the volcano as a large liquid tiltmeter. They nailed wooden yardsticks to tree stumps or dock piers around the lakeshore where open water was present. Using helicopter hops, they read water levels at six sites in about 20 minutes and calculated their differences. Repeat measurements until the ice melted in mid-April showed no change.

The scientists could thus focus deformation measurements on the bulge itself. The flat parking lot at Timberline campground just northeast of the bulge was perfect for measuring tilt, using a method developed at HVO (see photo above). They drove nails into the pavement at the tips of a triangle about 10 m on a side and leveling determined their relative elevations. Repeated leveling, often during snowstorms, found changes in elevation caused by tilting ground. Seven levelings (March 30th – April 30th) showed an overall tilt away from the bulge at about 2 microradians per day. This small tilt was further evidence that deformation was concentrated in the bulge itself.

Huge tilts of tens of microradians lasting only a few minutes were superimposed on the overall tilt. The parking lot was swaying back and forth, probably because of jerky movement of the bulge itself. To provide continuous tilt data, electronic platform tiltmeters were installed in nearby areas in late April. However, instrument problems and sites made unstable by thawing ground limited their use.

It became clear that there was the need for an electronic distance meter (EDM) to make measurements of the bulge itself. Powerful EDMs were expensive and not readily available. An instrument was located at the Smithsonian Institution and a loan was arranged. Measurements began on April 20th, 1980. EDM measurements were not straightforward. An EDM requires a target that reflects a laser back to the instrument (see principle above). Normally, costly glass prisms were used, but anything on the bulge had to be cheap. HVO opted for plastic highway reflectors that were screwed to a board which was bolted onto a steel signpost driven into the ground at helicopter-accessible sites on and near the bulge. These makeshift targets, the loaned EDM, and an old-fashioned optical theodolite allowed USGS scientists to measure bulge movement of up to 1.5 m per day, define the limits of the bulge, and otherwise obtain reliable data.

Source : USGS.

Reynisfjara (Islande): la plage de tous les dangers // The beach of all dangers

La plage de Reynisfjara, dans le sud de l’Islande, juste à côté du petit village de pêcheurs de Vík í Mýrdal, est l’une des principales attractions touristiques du pays. Avec ses énormes colonnes de basalte et ses vagues rugissantes, Reynisfjara est considérée comme l’une des plus belles plages de sable noir en Islande.
Losqu’ils visitent la plage, le regard des touristes est immédiatement attiré par des structures rocheuses qui se dressent dans l’océan, au large du littoral. Elles sont connues localement sous le nom de Reynisdrangar. Selon les légendes islandaises, ces grandes colonnes de basalte représentent des trolls qui avaient autrefois tenté d’attirer des navires vers le rivage. Ces trolls n’étaient pas assez forts et étaient sortis trop tard dans la nuit; quand l’aube se leva à l’horizon, ils se pétrifièrent et devinrent les rochers que l’on voit aujourd’hui.
Une autre légende raconte l’histoire d’un homme dont la femme  avait été enlevée et tuée par deux trolls. L’homme a suivi les trolls jusqu’à Reynisfjara où il les a congelés, s’assurant ainsi qu’ils ne tueraient plus jamais.
Les colonnes basaltiques abritent des milliers d’oiseaux marins comme les macareux, les fulmars et les guillemots qui viennent y nicher. Le site présente donc une richesse ornithologique incomparable.
A côté de cette beauté de Reynisfjara, il y a le danger de la mer. Plusieurs touristes ont été tués par des vagues dangereuses et perfides. Le 10 février 2020, un guide islandais a sauvé de justesse deux enfants, âgés de 4 et 9 ans, qui ont été surpris par une grosse vague alors qu’ils jouaient sur la plage. Le guide a réalisé qu’ils jouaient seuls sur la plage, loin de leurs parents. Il était sur le point d’avertir les parents quand il a vu une énorme vague déferler et engloutir les enfants qui, visages vers le sol, étaient aspirés par le ressac. Risquant sa vie, l’homme a miraculeusement réussi à sauver les deux gosses.
À la suite de tous ces accidents, une évaluation des risques pour la plage de Reynisfjara devrait être opérationnelle en mars. Les travaux de réflexion qui ont commencé en novembre sont désormais dirigés par la police du sud de l’Islande,  en coopération avec l’administration islandaise des routes, l’Icelandic Met Office (IMO),  la Protection civile et les services d’urgence. L’évaluation des risques à Reynisfjara  prend en compte les conditions météorologiques, la hauteur des vagues, etc.
Une réunion est prévue fin février avec les propriétaires fonciers à Vík í Mýrdal. La plage est la propriété d’au moins 90 de ces propriétaires. Leur autorisation est nécessaire pour toute modification de la zone, bien que la police ait le droit de fermer d’autorité certains secteurs pour des raisons de sécurité publique.
Des panneaux de mise en garde ont été installés sur la plage. A noter que des clôtures installées sur d’autres sites touristiques (Gullfoss par exemple) n’ont pas empêché les gens d’entrer. Plusieurs idées sont discutées, comme la mise en place de postes de surveillance ou l’installation d’un mât avec un voyant jaune pour signaler les dangers sur la plage. De nombreux guides islandais disent que les panneaux que l’on peut voir sur la plage sont inutiles car les gens n’y prêtent pas attention. Ils pensent que la présence d’un sauveteur est nécessaire pour assurer la sécurité des gens.
Source: Iceland Monitor.

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Reynisfjara beach in South Iceland is one of the country’s main attractions, just beside the small fishing village of Vík í Mýrdal. With its enormous basalt stacks and roaring waves, Reynisfjara is widely considered to be the most beautiful example of Iceland’s black sand beaches.

Upon visiting the beach, travelers will immediately observe rocky sea stacks sitting off the shoreline, known as Reynisdrangar. According to local Icelandic folklore, these large basalt columns were once trolls trying to pull ships from the ocean to shore. However, these trolls were dim and went out too late in the night; dawn broke on the horizon, turning the trolls into solid stone.

Another legend tells of a husband whose wife was kidnapped and killed by two trolls. The man followed the trolls down to Reynisfjara where he froze them, ensuring that they would never kill again.

The sea stacks themselves are home to thousands of nesting seabirds. Species that can be found here include puffins, fulmars and guillemots, making it a must-see location for all birdwatchers out there.

Beside this beauty of the site, there is the danger of the sea. Several tourists have been killed by dangerous and treacherous waves. On February 10th, 2020, an Icelandic guide narrowly rescued two children, about 4 and 9 years old, who were caught by a large wave while playing on the beach. By chance, he noticed them playing alone on the beach, a good distance from their parents. He was on his way to warn the parents when he saw a large wave approaching, which hit the children, so that they fell face down and were sucked out by the wave. Risking his life, the man miraculously managed to save them both.

In the wake of all these accidents, a  risk assessment for Reynisfjara beach is expected to be ready in March.. Work on the project began in November and is now led by the South Iceland Police Department which works in cooperation with the Icelandic Road Administration, the Icelandic Met Office and the Department of Civil Protection and Emergency Management. The assessment includes analyzing weather conditions, wave height, and more.

At the end of February, a meeting with landowners is planned in Vík í Mýrdal. The beach is the property of at least 90 landowners. Their permission is needed for any changes to the area, although police have the right to close certain parts, based on public safety.

Signs with warnings have been put up on the beach. Fences put up at other tourist attractions have not worked to keep people out. Several ideas have been discussed, such as installing observation decks, or putting up a mast with a yellow warning light to signal danger on the beach. Many Icelandic guides say the signs on the beach are useless beacause people do not pay attention. They believe a lifeguard is needed on the beach to ensure people ’s safety.

Source: Iceland Monitor.

Source: Department of Civil Protection

Le Cap Ferret face à l’érosion littorale

Comme je l’ai indiqué à plusieurs reprises, l’érosion littorale provoquée par la hausse du niveau des océans suite au réchauffement climatique se produit au moment des tempêtes et est encore accentuée si ces événements extrêmes ont lieu quand les coefficients des marées sont élevés.

En France, les effets de l’érosion littorale sont parfaitement visibles le long de la côte atlantique. J’ai déjà mentionné la résidence Le Signal à Soulac-sur-Mer (Gironde) qui a dû être évacuée car elle était menacée par les assauts de l’océan. A Lacanau (Gironde), des enrochements ont été mis en place pour essayer de freiner les ardeurs des vagues.

Depuis le 15 janvier, la plage de la pointe du Cap Ferret (Gironde), qui fait face à la dune du Pilat, était fermée en raison de l’accélération de l’érosion observée lors des tempêtes d’hiver. Sa réouverture programmée au 30 avril n’aura pas lieu pour des raisons de sécurité.

Le Cap Ferret est une flèche sableuse se situant à l’extrémité sud de la presqu’île de Lège-Cap-Ferret. Il sépare l’Océan Atlantique du Bassin d’Arcachon. (voir la carte ci-dessous) Il reçoit chaque année plusieurs milliers de touristes. La pointe du cap a toujours été soumise à une forte érosion. Des travaux de restauration du cordon dunaire ont été entamés dès les années 1980, notamment par la végétalisation des dunes.

Dans un communiqué, le Préfet de la région Nouvelle-Aquitaine estime que « l’accélération du phénomène d’érosion de la pointe du Cap Ferret est une réalité que personne ne peut désormais contester ». L’État entend agir pour accélérer en la matière la prise de conscience et minimiser, autant que possible, les conséquences inéluctables.

En conséquence, le 6 février 2019, le préfet a demandé au maire de Lège-Cap-Ferret de mettre en œuvre des décisions extrêmement fortes et lourdes de conséquences suite aux phénomènes d’érosion observés sur le littoral atlantique.

Voici une liste des décisions préfectorales :

– Tout cheminement du public est strictement interdit sur les ouvrages (de protection contre la mer) depuis « chez Hortense » jusqu’à la pointe et il a été demandé au maire de procéder à la fermeture au public des différents accès à ces ouvrages.

– Sous trois mois, la ville de Lège-Cap-Ferret devra intégrer dans son plan communal de sauvegarde, un plan de gestion de crise pour la pointe et la zone des 44 hectares permettant d’anticiper les risques de brèche et d’effondrement brutal des ouvrages. Ce plan devra notamment prévoir les procédures d’évacuation d’urgence des populations.

– La ville devra également actualiser sous trois mois, sa stratégie de rechargement de la plage et de la dune pour tenir compte de l’accélération de l’érosion dunaire et des départs répétés des sédiments apportés en urgence cet hiver.

– Lège-Cap-Ferret devra produire avant l’automne prochain, l’évaluation environnementale prescrite par l’arrêté préfectoral du 29 décembre 2017 concernant le plan pluriannuel de rechargement.

– Enfin, la ville doit lancer, dans les six mois, l’étude de recomposition spatiale prévue dans sa stratégie locale, afin d’actualiser cette stratégie d’ici fin 2020, considérant que la lutte active contre l’érosion ne pourra être que temporaire, au vu de l’évolution du site et de sa configuration.

Source: Presse régionale.

A gauche de la carte, la pointe du Cap Ferret s’étirer entre l’Océan Atlantique et le Bassin d’Arcachon (Source: Google Maps)

Sous la menace du Nevado del Ruiz… // Under the threat of Nevado del Ruiz…

On peut lire ces jours-ci dans The Guardian un article très intéressant sur Manizales, une ville du centre de la Colombie, qui, selon le journal anglais, est «la plus dangereuse au monde». L’expression est tout à fait justifiée, car Manizales a été confrontée à des situations graves, voire désespérées. Ainsi, dans la soirée du 13 novembre 1985, les habitants ont entendu un grondement qu’ils ont d’abord attribué à un camion qui venait de se renverser. Puis, des cris se sont fait entendre. Les habitants du fond de la vallée venaient de se faire emporter par une coulée de boue en provenance du Nevado del Ruiz, un volcan à 15 kilomètres à l’est. Il a fallu des mois pour nettoyer et évacuer les matériaux laissés par le lahar et récupérer les corps.
A l’est du volcan, les dégâts ont été catastrophiques. Lorsqu’un pilote a téléphoné au président d’alors, Belisario Betancur, pour lui dire que la ville d’Armero avait été «rayée de la carte», le président lui a dit qu’il exagérait. Le pilote disait la vérité: les deux tiers des 29 000 habitants avaient péri dans la coulée de boue, la pire catastrophe naturelle de l’histoire de la Colombie.
Répartie sur une série de crêtes montagneuses dominée par le Nevado del Ruiz, cette zone urbaine est confrontée à une série de catastrophes naturelles, comme nulle part ailleurs dans le monde.

La ville de Manizales, la capitale du département de Caldas, a été secouée par six séismes majeurs au 20ème siècle, dont un avec une magnitude de M 6,2 qui a causé la mort de 2 000 personnes dans la ville voisine d’Armenia. Les violentes éruptions du Nevado del Ruiz, comme celle de 1985, sont rares mais le volcan crache souvent des nuages de cendre qui recouvre la ville et ferme l’aéroport. En outre, le relief montagneux de la région crée un microclimat propice aux pluies diluviennes et donc à des conditions idéales pour les glissements de terrain.
Les 400 000 habitants de Manizales ont appris à cohabiter avec cette situation précaire. Ils ont tiré les leçons de la tragédie d’Armero et sont connus pour leur bonne politique de gestion des risques. Manizales est devenu une référence mondiale dans ce domaine.

Sur les murs du Colombian Geological Survey, une douzaine d’écrans montrent en direct l’activité sismique, les images satellite et celles diffusées par la webcam orientée vers le volcan tout proche. Avec près de 150 capteurs et autres points de données, le Nevado del Ruiz est l’un des volcans les plus surveillés au monde.
Dans les banlieues les plus pauvres de la ville, des travaux sont en cours pour stabiliser les pentes herbeuses des collines avec du béton et pour creuser des canaux d’évacuation des eaux pluviales afin de limiter le risque d’inondations. La ville dispose d’une carte qui évalue les risques aux infrastructures, y compris les bâtiments individuels. Des capteurs fournissent également une analyse automatisée en temps réel des inondations et des séismes.

La ville de Manizales est connue dans le monde entier pour son approche innovante en matière de prévention et de réaction aux catastrophes. Cette approche repose sur la politique plutôt que sur la technologie. Le gouvernement colombien exige que toutes les municipalités entreprennent des activités d’évaluation et de prévention des risques naturels, mais ces initiatives souffrent souvent d’un manque de volonté politique. Les maires préfèrent donner la priorité à des projets visibles de tous, tels que les écoles ou les stades, qui sont de meilleurs investissements pour leur propre avenir politique, plutôt que de dépenser de l’argent pour des mesures de protection de la population qui sont moins spectaculaires.
Manizales finance ses projets de différentes façons. Il y a une taxe environnementale. Une prime d’assurance solidaire est perçue sur les biens immobiliers, ce qui signifie que les quartiers où les habitants ont les revenus les plus élevés viennent en aide à ceux habités par les personnes les plus démunies. Des allégements fiscaux sont également accordés aux propriétaires qui réduisent la vulnérabilité de leurs biens.
Chaque mois d’octobre, la ville organise une «semaine de prévention» au cours de laquelle des exercices d’urgence sont prévus, non seulement pour les catastrophes naturelles, mais également pour les accidents de la route et les incendies. En avril 2017, des précipitations intenses ont provoqué plus de 300 glissements de terrain et tué 17 personnes. Pourtant, en l’espace d’une semaine, grâce à une organisation bien huilée, les routes ont été nettoyées et la ville a retrouvé une vie normale.
Néanmoins, les dangers liés au manque de préparation de la population sont omniprésents. Ainsi, dans la ville de Mocoa, dans le sud du pays, une tempête a provoqué l’un des désastres les plus meurtriers de la dernière décennie en Colombie, avec des glissements de terrain qui ont tué plus de 250 personnes. 30 000 autres ont été évacuées et la remise en ordre de la ville a pris près de six mois.
Source: The Guardian.

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One can read these days in The Guardian a very interesting article about Manizales in central Colombia which, the English newspaper says, is “the world’s riskiest.” The expression is quite justified as Manizales has been confronted with serious and even desperate situations. On the evening of November 13th1985, the inhabitants heard a roar which they believed first was a truck overturning. Then screams could be heard. The people living in the lower part of the valley were swept to their deaths by the water and rocks propelled by the eruption of Nevado del Ruiz, 15 kilometres to the east. It took months to clear the debris and recover the bodies.

On the volcano’s eastern side, the damage was catastrophic. When a pilot telephoned then-president Belisario Betancur to tell him the town of Armero had been “wiped from the map”, the president told him not to exaggerate. But he wasn’t: two-thirds of the 29,000 inhabitants had died in the mudslide, the worst natural disaster in Colombia’s history.

Sprawled over a series of mountain ridges in the shadow of Nevado del Ruiz, this urban area faces a panoply of natural disaster risks that are unmatched anywhere else in the world.

The city of Manizales, the capital of Caldas, experienced six major earthquakes in the 20th century, including one with an M 6.2 event which killed 2,000 people in the neighbouring town of Armenia. Powerful eruptions of Ruiz like the one in 1985 are rare, but the volcano frequently belches ash that coats the city and closes the airport. Besides, the region’s mountainous terrain creates a microclimate prone to torrential rains and ideal conditions for mudslides.

The city’s 400,000 citizens have learned to live with their precarious situation. Spurred on by the bitter lessons of the Armero tragedy, they have now earned a new reputation for good public policy. Manizales has become a global reference for disaster-risk reduction.

On the walls of the Colombian Geological Survey office, a dozen plasma screens relay seismic activity, satellite imagery and webcam footage of the nearby volcano. With nearly 150 sensors and data points, Ruiz is one of the most closely monitored volcanoes in the world.

In the city’s outlying poorer neighbourhoods, work is in progress to stabilise the grassy hillside slopes with concrete, and to dig runoff channels to mitigate floods. The city has a map that evaluates risk down to individual buildings. Sensors also provide automated, real-time analysis of floods and earthquakes.

Manizales is recognised around the world for its innovative approach to preventing and responding to disasters. The city’s particular success is based on policy, rather than technology. Colombia requires all municipalities to undertake risk assessments and mitigation activities, but these initiatives often suffer from a lack of political will. Governors and mayors tend to view visible projects, such as schools or sports stadiums, as better investments for their own political prospects rather than spending on less visible disaster resilience.

Manizales funds its projects through a variety of methods. There is an environmental tax. A cross-subsidised collective insurance premium is charged on properties, meaning higher-income sectors cover poorer groups. Tax breaks are also offered to homeowners who reduce the vulnerability of their properties.

Each October the city holds “prevention week”, in which emergency drills are practised, not just for natural disasters, but for traffic accidents and fires, too. In April 2017, intense rainfall caused more than 300 landslides and killed 17 people. Yet within a week, thanks to accurate warning and response systems, blocked roads were cleared and the city was functioning again.

Nevertheless, reminders of the perils of unpreparedness are everywhere. In the city of Mocoa in the country’s south, a storm resulted in one of the most deadly disasters in Colombia of the last decade, when landslides killed more than 250 people. Another 30,000 were evacuated and recovery efforts took close to six months.

Source: The Guardian.

Carte à risques du Nevado del Ruiz avec, en rouge, les coulées de boues de l’éruption de 1985. La ville de Manizales se trouve au NO du volcan (Source: Colombian Geological Survey)