Ambae (Vanuatu): impact de l’éruption de 2017-2018 // Impact of the 2017-2018 eruption

Le dernier article « Volcano Watch » publié par l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO) est consacré aux volcans d’Ambae au Vanuatu. Au début, l’article nous rappelle que le Pacifique abrite des dizaines de systèmes volcaniques actifs. La plupart des volcans boucliers basaltiques du Pacifique sont liés aux points chauds qui ont façonné les îles hawaïennes et de nombreuses chaînes d’îles polynésiennes et micronésiennes. Ces volcans boucliers volumineux issus de points chauds ont été pour la plupart édifiés par des éruptions effusives, périodiquement interrompues par des cycles d’activité explosive. Il existe d’autres grands volcans boucliers le long des zones de subduction bordant l’Océan Pacifique, mais ils peuvent se comporter très différemment du Kilauea et du Mauna Loa à Hawaii.
L’île d’Ambae est un grand volcan bouclier basaltique situé le long de la zone de subduction entre les Fidji et la Papouasie-Nouvelle-Guinée dans le Pacifique Sud. Depuis 1995, Ambae a connu plusieurs épisodes explosifs. Ambae a l’aspect d’ une version miniature du Mauna Loa. L’île mesure 14 km de large et 39 km de long avec des pentes douces et une végétation dense. Comme le Mauna Loa, le sommet a un grand cratère et plusieurs autres plus petits.
Les cratères d’Ambae sont remplis d’eau à la couleur vive qui sont le signe d’un système profond d’eaux souterraines à haute température et riches en soufre. À Ambae, ce sont ces grands lacs de cratère et les eaux souterraines qui contribuent aux éruptions phréatiques ou phréatomagmatiques.
Ambae a connu deux forts épisodes d’éruptions explosives modérées et parfois violentes en 2017-2018 qui ont fait suite à une activité mineure au cours de la décennie précédente. Le premier épisode s’est produit en octobre 2017 et a recouvert l’île de cendres, avec des gaz et des pluies acides qui ont causé des dégâts aux cultures, ainsi qu’une pollution de l’eau et des problèmes respiratoires. Ces impacts, aggravés par un manque de nouvelles précipitations pour remplacer l’eau potable qui avait été polluée, ont entraîné l’évacuation d’environ 11 000 habitants. L’activité éruptive a diminué peu de temps après, ce qui a permis à la population locale de revenir sur l’île vers le début de l’année suivante.
L’activité éruptive au Vanuatu est surveillée par le Département de météorologie et de géorisques [GeoHazards] du Vanuatu (VMGD) à l’aide de données sismiques et de visites périodiques sur le terrain par des volcanologues. Après le premier épisode éruptif, une activité volcanique de faible intensité s’est poursuivie avec de petites émissions de gaz et de cendres. A la saison des pluies d’octobre à avril, les cendres remobilisées se sont transformées en lahars.
En juillet et août 2018, le VMGD et une équipe de chercheurs basée en Nouvelle-Zélande sont arrivés à Ambae pour collecter des échantillons de cendres et d’eau, acquérir des données sismiques et acoustiques et documenter les impacts des éruptions. Au moment où les scientifiques se trouvaient sur place, ils ont été confrontés à des éruptions explosives de plus en plus nombreuses. La plus importante a généré des panaches de cendres à plus de 9100 mètres au-dessus du niveau de la mer, ce qui a affecté le trafic aérien du Pacifique Sud.
Le réseau sismique-acoustique nouvellement déployé a enregistré la majeure partie de la deuxième phase de l’éruption et ces données ont ensuite été analysées par des chercheurs de Nouvelle-Zélande, du Vanuatu et des États-Unis. Les données ont montré en détail le moment et la taille des explosions. Elles montrent non seulement l’activité sismique provoquée par l’éruption, mais aussi les sons émis par le volcan. À l’heure actuelle, la surveillance au Vanuatu est effectuée par l’intermédiaire de l’observation en temps réel des données sismiques transmises au centre de surveillance à distance de Port Vila, la capitale. L’observation acoustique des volcans du Vanuatu n’en est qu’à ses débuts, mais le déploiement temporaire des instruments illustre l’intérêt de ces données à des fins de surveillance.
La nouvelle phase éruptive a entraîné la deuxième évacuation complète d’Ambae en août 2018. Toutefois, alors que l’éruption de 2018 sur l’île d’Hawaï a attiré l’attention du monde entier, l’éruption d’Ambae a eu un impact mondial plus important en raison de l’énorme quantité de gaz émis. Heureusement, l’éruption s’est terminée plus tard dans l’année et les habitants d’Ambae ont pu rentrer chez eux en toute sécurité. Fin septembre 2019, les scientifiques sont retournés à Ambae pour récupérer les stations sismiques et acoustiques temporaires. Les agriculteurs d’Ambae, qui étaient revenus plus tôt dans l’année, ont signalé des récoltes abondantes, peut-être en raison des sols enrichis par les dernières retombées de cendres.
Source : USGS/HVO.

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The latest « Volcano Watch » article released by the Hawaiian Volcano Observatory (HVO) is dedicated to the volcanoes of Ambae in Vanuatu. To begin with, the article reminds us that the Pacific is home to dozens of active volcanic systems. Most basaltic shield volcanoes in the Pacific are related to the hotspots that created the Hawaiian Islands and many of the Polynesian and Micronesian island chains. These massive hotspot shield volcanoes are built largely by eruptions of lava that are periodically interrupted by cycles of explosive activity. There are other large shield volcanoes found along subduction zones rimming the Pacific Ocean, but they can behave very differently from Kilauea and Mauna Loa.

The island of Ambae is a large basaltic shield volcano that lies along the subduction zone between Fiji and Papua New Guinea in the South Pacific. Since 1995, Ambae has experienced several explosive episodes. Ambae looks like a smaller version of Mauna Loa. The island is14 km wide and 39 km across with gentle slopes and dense vegetation. Like Mauna Loa, the summit has more than one large crater.

The craters at Ambae are filled with colorful lake water which testifies to a deep system of heated, sulfur-rich groundwater beneath the summit. At Ambae, these large crater lakes and associated groundwater contribute to phreatic or phreatomagmatic eruptions.

Ambae had two strong episodes of moderate to large explosive eruptions in 2017–2018 after mostly minor activity during the previous decade. The first episode occurred in October 2017 and covered the island with ash, gas, and acid rain causing crop damage, water pollution, and respiratory problems. These impacts, compounded by a lack of new rainfall to replace affected drinking water, forced the evacuation of about 11,000 residents. Eruptive activity waned shortly after, which prompted the local population to begin to return to the island around the start of the new year.

Eruptions and their impacts in Vanuatu are monitored by the Vanuatu Meteorology and Geohazards Department (VMGD) using transmitted seismograph data and periodic island site visits by volcano scientists. After the first episode, low-level volcanic activity continued with minor gas and ash discharge from the volcano. Remobilized ash also turned into mudflow lahars throughout the rainy season, from October to April.

In July and August 2018, VMGD and a New Zealand-based research team arrived at Ambae to collect ash and water samples, acquire seismograph and acoustic data, and document the impacts of the eruptions. By coincidence, the field teams and local residents were met by new and increasing explosive eruptions. The largest of these eruptions produced ash plumes over 9,100 meters above sea level which affected South Pacific air traffic.

The newly deployed seismic-acoustic array captured most of the second phase of eruption and these data were subsequently analyzed by researchers from New Zealand, Vanuatu, and the United States. The data showed in detail the timing and size of explosions on the volcano. They show not only the ground shaking from the eruption but also the sounds of the volcano. At present, monitoring in Vanuatu is conducted by real-time observation of transmitted seismic data to the remote monitoring center in the capital of Port Vila. Acoustic observation of Vanuatu volcanoes is in its infancy, but the temporary deployment illustrates the value of such data for monitoring purposes.

The new eruption phase ultimately forced the second full evacuation of Ambae in August 2018. Interestingly, while the 2018 eruption on the Island of Hawaii received global attention, the Ambae eruption had a larger global impact due to the huge amount of gas released. Fortunately, the eruption ended later that year and local Ambae residents were able to return safely to their homes. In late September 2019, scientists returned to Ambae to remove the temporary seismic and acoustic stations. Local farmers, who had returned earlier in the year reported abundant crops, possibly a result of the newly rejuvenated ash-rich soils.

Source: USGS / HVO.

Archipel du Vanuatu et modélisation de l’île d’Ambae (Source: Wikipedia)

Taupo (Nouvelle Zélande) : surveillance conseillée // Taupo (New Zealand) : recommended monitoring

Le Taupo, volcan rhyolitique le plus actif de la Zone Volcanique de Taupo (TVZ) en Nouvelle-Zélande, est une caldeira d’environ 35 km de large. Le volcan fut le siège d’une super éruption environ 22 600 ans avant notre ère. Elle a produit environ 1 170 km3 de téphra qui ont recouvert l’île du Nord d’une épaisseur de matériaux atteignant parfois 200 mètres. Ce fut la plus grande éruption volcanique sur Terre au cours des 70 000 dernières années.

Cet événement a été précédé à la fin du Pléistocène par l’éruption d’un grand nombre de dômes rhyolitiques au nord du lac Taupo.

De puissantes éruptions explosives se sont produites au cours de l’Holocène à partir de bouches dans le lac Taupo et près de ses berges.

L’éruption majeure la plus récente a eu lieu environ 1 800 ans avant notre ère à partir d’au moins trois bouches le long d’une fracture orientée NE-SW. Cette éruption extrêmement violente a été la plus importante en Nouvelle-Zélande pendant l’Holocène. Elle a produit la Taupo Ignimbrite qui a couvert 20 000 km2 dans l’île du Nord.

Dans les temps historiques, le Taupo a connu des périodes d’activité accompagnées de nombreux séismes qui ont parfois provoqué des dégâts, ainsi que de déformations du sol, mais sans déclenchement d’éruptions. La caldeira est aujourd’hui remplie par le lac Taupo,

Une étude publiée par l’American Geophysical Union (AGU) en juin 2021 révèle que l’activité observée sous le super volcan Taupo en 2019 était de nature et d’origine volcaniques. Cela montre que le Taupo est toujours un volcan actif et potentiellement dangereux qui doit être étroitement surveillé.

Une augmentation significative de la sismicité a été enregistrée en 2019 et une déformation du sol a été détectée dans la caldeira. Grâce à la localisation des séismes et aux schémas de déformation du sol, les auteurs de l’étude ont pu déduire que sous la caldeira du Taupo se trouve un réservoir magmatique actif d’au moins 250 km3 dont au moins 20 à 30% est en fusion. L’injection d’un magma juvénile dans ce réservoir a provoqué le déclenchement de séismes dans la croûte terrestre la plus fragile le long des lignes de faille qui traversent à la fois la région et le volcan.

En conséquence, les chercheurs insistent sur le fait que le Taupo doit être étroitement surveillé pour mieux comprendre les processus qui se déroulent en profondeur et les facteurs qui pourraient provoquer une nouvelle éruption.

Source : The Watchers.

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Taupo, the most active rhyolitic volcano of New Zealand’s Taupo Volcanic Zone (TVZ), is a roughly 35-km-wide caldera. It was the seat of a super eruption about 22 600 years before present (BP). It produced about 1 170 km3 of tephra which covered NewZealand’s North Island in debris up to 200 m deep. It was the largest volcanic eruption on Earth in the past 70 000 years.

This event was preceded during the late Pleistocene by the eruption of a large number of rhyolitic lava domes north of Lake Taupo.

Large explosive eruptions have occurred frequently during the Holocene from vents within Lake Taupo and near its margins.

The most recent major eruption took place about 1 800 years BP from at least three vents along a NE-SW-trending fissure. This extremely violent eruption was New Zealand’s largest during the Holocene and produced the Taupo Ignimbrite, which covered 20 000 km2 of North Island.

In historical times, Taupo has undergone periods of unrest involving abundant, sometimes damaging earthquakes and ground deformation, but no eruption. The caldera is now filled by Lake Taupo,

A research published by the American Geophysical Union (AGU) in June 2021 reveals that the unrest registered under Taupo supervolcano in 2019 was volcanic in nature and origin. This shows that it is still an active and potentially hazardous volcano that needs to be carefully monitored. 

A significant increase in the number of earthquakes was recorded in that year and observable ground deformation was detected within the caldera.

Using the locations and patterns of the earthquakes and ground deformation allowed the authors of the study to infer that beneath the caldera there is an active magma reservoir of at least 250 km3 and which is at least 20–30% molten.

New magma being fed into this reservoir caused the triggering of earthquakes in the surrounding brittle crust along fault lines that cut across both the region and the volcano.

As a consequence, the researchers warn that Taupo needs to be carefully monitored to better understand the processes at depth and the factors that might cause a new eruption in the future.

Source: The Watchers.

 

Le Lac Taupo et la caldeira (Source : GNS Science)

Le lac Taupo vu depuis sa berge (Photo : C. Grandpey)

La surveillance de La Soufrière de St Vincent // Monitoring of St Vincent’s La Soufriere

  Les données fournies par un drone le 9 janvier 2021 confirment que le dôme de lave continue de croître lentement dans le cratère sommital de La Soufrière. Des chercheurs du  Programme des catastrophes en sciences appliquées (Earth Applied Sciences Disasters Program – EASDP) de la NASA ont déclaré avoir récemment détecté une hausse de l’activité sismique sur le volcan La Soufrière à Saint-Vincent-et-les Grenadines, et sur la Montagne Pelée à la Martinique, avec possibilité d’éruptions à court terme.

Dans le cas de St Vincent, le magma a atteint la surface et forme un dôme en phase de croissance, tandis que le volcan émet également des gaz et de la vapeur. Le dôme a une forme ellipsoïde et croît en direction de l’ouest.

La NASA explique que l’activation du programme EASDP permettra de réduire les risques dans le cas d’une éventuelle éruption volcanique, grâce à une meilleure surveillance de la région.

À St Vincent, une équipe de l’Université des Antilles (UWI) a procédé à une observation visuelle du volcan, en particulier des émissions de gaz, avec la prise de photos et la réalisation de vidéos. Ces observations vont permettre de déterminer l’emplacement des instruments destinés à contrôler les émissions de gaz. Les données sismiques de la station Wallibou sont désormais diffusées dans le Centre de recherche sismique (SRC). Une webcam a été installée le 3 janvier 2021 à l’Observatoire de Belmont. Une deuxième caméra a également été installée à Georgetown. L’installation de caméras et de stations météorologiques est prévue au sommet du volcan.

Le programme EASDP de la NASA a répondu à une première demande d’assistance de l’Agence américaine pour le développement international (U.S. Agency for International Development – USAID) coordonnée par le programme SERVIR de Sciences Appliquées. Ce programme opère maintenant directement avec le programme d’assistance aux catastrophes volcaniques (Volcano Disaster Assistance Program – VDAP) de l’USGS.

En décembre 2020, les données infrarouges à ondes courtes du satellite Copernicus Sentinel-2 de l’Agence spatiale européenne (ESA) ont identifié une anomalie thermique sur le volcan  de La Soufrière, indiquant que le magma s’approchait de la surface.

Le niveau d’alerte du volcan reste à Orange, et la NEMO rappelle au public qu’aucun ordre d’évacuation n’a été émis. Environ 20 000 personnes pourraient être évacuées rapidement en cas d’éruption. Elles se trouvent dans la partie septentrionale de l’île. Des centres d’hébergement et des hôtels sont prévus dans le centre et le sud du pays pour recevoir des personnes si une évacuation est nécessaire. En cas d’évacuation, tous les protocoles COVID-19 seront respectés.

Les volcanologues locaux gardent à l’esprit l’éruption de 1979 qui a débuté par un violent séisme le 12 avril. L’activité éruptive a commencé par une série d’explosions de courte durée, qui ont généré de volumineux panaches de cendres le Vendredi Saint, le 13 avril 1979. On a ensuite observé deux semaines d’activité soutenue qui ont culminé avec un panache de 18 km de haut le 17 avril. L’éruption a pris fin le 29 avril.

Source: Médias d’information locaux.

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  The analysis of footage collected from a drone flight over the volcano on January 9th, 2021 confirm that the lava dome is still growing slowly within the summit crater of La Soufriere. Researchers with NASA’s Earth Applied Sciences Disasters Program (EASDP) said they have recently detected increased seismic activity on both La Soufrière volcano on Saint Vincent and the Grenadines, and Mt. Pelée on Martinique, which may indicate an imminent volcanic eruption

In the case of St Vincent magma reaching the surface is forming a growing dome, while the volcano is also releasing gas and steam. The dome has an ellipsoid shape with growth expanding in a westerly direction.

NASA said that the activation of EASDP would aid risk reduction efforts for a potential volcanic eruption, as they closely monitor the region.

In St Vincent, a team from the University of the West Indies (UWI) did a visual observation of the mountain which included observing gas emissions and taking still photos and videos. These will help determine the location to place instruments to monitor the flow of gas.

Seismic data from the Wallibou station on St Vincent is now streaming into the Seismic Research Centre (SRC).

A webcam providing live feed was installed on January 3rd, 2021, at the Belmont Observatory. A second camera was successfully installed at Georgetown. Camera and weather station installations are on the way at the summit.

The NASA program responded to an initial request for assistance from the U.S. Agency for International Development (USAID) coordinated by the Applied Sciences SERVIR program and is now working directly with the USGS Volcano Disaster Assistance Program (VDAP).

In December 2020, Short wave infrared data from the European Space Agency (ESA) Copernicus Sentinel-2 satellite identified a thermal anomaly in the La Soufrière volcano, indicating magma close to the surface.

The La Soufriere volcano’s alert level remains at Orange, and NEMO is reminding the public that no evacuation order or notice has been issued. Roughly 20,000 citizens will be in the path for immediate evacuation if an eruption occurs. These citizens are located in the extreme north of the island. Shelters in the country’s central and southern belts and hotels will be used to house persons once evacuation becomes necessary. In the event of evacuations, all the necessary COVID-19 protocols will be adhered to.

Local volcanologists keep in mind the 1979 eruption which began with only a concise period of unrest, starting with a strong local earthquake on April 12th. Eruptive activity began with a series of short-lived explosions, which generated ash plumes, high into the sky on Good Friday, April 13th, 1979. This heralded two weeks of vigorous activity that peaked with an 18 km high plume on April 17th, and ended on April 29th.

Source : Local news media.

Source : UWI

Le Nyiragongo (RDC) à nouveau une menace pour Goma? // Nyiragongo (DRC) again a threat to Goma?

Selon un article publié sur le site Science le 13 octobre 2020, le niveau du lac de lave au fond du cratère du volcan Nyiragongo (République Démocratique du Congo) s’élève dangereusement, avec une menace possible pour la ville de Goma.
En 2002, lors de la dernière éruption du Nyiragongo (3470 m), la lave a dévalé les flancs du volcan et est entrée dans la ville de Goma (599 000 habitants), à la frontière entre le Congo et le Rwanda. Environ 250 personnes sont mortes, 20% de la ville a été détruite et des centaines de milliers d’habitants ont fui. Le lac de lave dans le cratère s’est vidangé en quelques heures en donnant naissance à des rivières de lave fluide dont la vitesse atteignait parfois 60 kilomètres à l’heure. Les coulées de lave se sont empilées en couches jusqu’à 2 mètres d’épaisseur à Goma ; elles ont également édifié un nouveau delta de 800 mètres de large dans le lac Kivu.
Dario Tedesco, volcanologue à l’Université Luigi Vanvitelli de Campanie, explique que les conditions sont réunies pour que se produise une autre catastrophe. Il a commencé à observer le volcan au milieu des années 1990, au moment où les réfugiés qui fuyaient le génocide au Rwanda venaient gonfler la population de Goma. Les Nations Unies ont alors sollicité son avis sur les risques posés par le volcan.
Tedesco et ses collègues ont récemment observé le lac de lave et ont déclaré qu’il se remplissait à un rythme inquiétant. Le danger est que, comme en 2002, la lave éventre les parois du cratère et dévale les pentes du volcan. La dernière analyse des données indique que le risque maximal se situera dans 4 ans, même si l’on pense qu’un séisme est susceptible de déclencher une crise éruptive avant cette date.
Venant s’ajouter à ces inquiétudes, l’Observatoire Volcanologique de Goma (GVO), la seule station de surveillance de la région, vient de perdre son soutien financier de la Banque Mondiale. Depuis 2015, cette dernière a octroyé 2,3 millions de dollars à l’observatoire, dans le cadre d’un programme d’aide principalement destiné à reconstruire et protéger l’aéroport de la ville qui a été gravement endommagé lors de l’éruption de 2002. Mais cet apport financier est terminé.
Les volcanologues pensent que le système d’alimentation sous le Nyiragongo est peut-être en passe d’atteindre un point critique, comme il l’a fait avant l’éruption de 2002 et en 1977 auparavant. Dans les deux cas, le niveau du lac de lave s’est stabilisé plusieurs années avant l’éruption, avec la masse de la lave du lac qui  pesait sur le magma en dessous. Les éruptions ne se déclanchent pas tout de suite car le magma prend du temps pour forcer les fractures qui existent dans les parois du cratère. En supposant que le lac de lave cesse bientôt de monter, la période de danger maximal pour Goma pourrait être entre 2024 et 2027, sauf si un événement sismique majeur se produit d’ici là.
Le réseau de surveillance autour du volcan montre une activité sismique élevée et plusieurs essaims profonds. Cependant, on ne sait pas si ce type d’activité est normal ou inhabituel car on manque de données de comparaison avec l’activité antérieure du volcan. Il convient de noter qu’une période de tremor intense a été enregistrée des mois avant l’éruption de 2002, mais que rien de tel n’est détecté pour le moment.
Un problème avec la surveillance du Nyiragongo est le vandalisme, le vol et les dégâts causés par la foudre. Plusieurs sismomètres sont actuellement hors service. Les conflits qui agitent la région rendent les réparations de maintenance dangereuses. Au début de cette année, 13 gardes ont été tués dans une embuscade dans le Parc national des Virunga.
Source: Science.

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According to an article published on the website Science on October 13th, 2020, the lava lake within the crater of Nyiragongo volcano (Democratic Republic of Congo) is rising dangerously, with a possible threat to the city of Goma.

In 2002, the last time Nyiragongo (3470 m) erupted, lava rushed down its flanks and entered the city of Goma (pop. 599,000), on the border between Congo and Rwanda. About 250 people died, 20% of the city was destroyed, and hundreds of thousands fled. The lava lake within the crater drained in a matter of hours, releasing rivers of fluid lava that flowed as fast as 60 kilometres per hour. The lava piled up in layers up to 2 metres thick in Goma and created a new 800-metre-wide delta in nearby Lake Kivu.

Dario Tedesco, a volcanologist at the Luigi Vanvitelli University of Campania, explains that conditions are ripe for another disaster. He began to watch the volcano in the mid-1990s, when refugees, fleeing the genocide in nearby Rwanda, swelled Goma’s population. The United Nations sought his advice on the dangers of the volcano.

Tedesco and his colleagues have recently observed the lava lake and declared it is filling at an alarming rate. The danger is that, like in 2020, lava might burst through the crater walls and travel down the slopes of the volcano. The last analysis suggests peak hazard will arrive in 4 years, although it is believed an earthquake could trigger a crisis earlier.

Adding to the worries, the Goma Volcano Observatory (GVO), the only monitoring station in the region, is losing its financial support from the World Bank. Since 2015, the World Bank has given the observatory $2.3 million, as part of an aid package primarily intended to rebuild and protect the city airport, which was seriously damaged in the 2002 eruption. But that project has ended.

Volcanologists believe the feeding system beneath Nyiragongo may be reaching a critical point, as it did before the 2002 eruption and an earlier one in 1977. In both cases lava lake levels stabilized several years before the eruption as the mass of boiling lava weighed down on the magma below. The eruptions lagged because magma takes time to force open existing fractures. Supposing the lava lake stops rising soon, the period of peak danger for Goma might be from 2024 to 2027, unless a major seismic event occurs before..

The seismic network around the volcano shows high earthquake activity and several deep swarms. However, one does not know how unusual the activity is because one lacks comparable, older data. It should be noted that sustained tremor activity was recorded months before the 2002 eruption, but nothing like that is detected for the moment..

A problem with the monitoring of Nyiragongo is vandalism, theft, and lightning damage. Several seismometers are currently out of action. The civil unrest in the region makes repairs dangerous. Earlier this year 13 park rangers were killed in an ambush in the surrounding Virunga National Volcano Park.

Source: Science.

Crédit photo : Wikipedia