Étiquette : monitoring

Volcans des Iles Aléoutiennes (Alaska) // Aleutian volcanoes (Alaska)

Loin de tout, difficiles l’accès, les Iles Aléoutiennes s’étirent sur quelque 2000 kilomètres au large du sud-ouest de l’Etat d’Alaska dont elles font administrativement partie. L’archipel est composé de 300 îles volcaniques entre la Péninsule d’Alaska à l’est et le Kamtchatka à l’ouest. Les Aléoutiennes se prolongent vers l’ouest par les îles Komandorski ou îles du Commandeur administrées par la Russie.

 

Source: AVO

Quand on regarde une carte, on se rend vite compte que les Iles Aléoutiennes s’étirent selon un axe semi-circulaire, résultat de la subduction de la plaque pacifique sous la plaque nord-américaine.

La zone de subduction a donné naissance à une série d’îles au large (les Aléoutiennes) ainsi qu’une ligne de volcans en bordure du continent (la Chaîne des Aléoutiennes sur la Péninsule d’Alaska) . Cette zone marque l’interface où la plaque océanique Pacifique, plus dense, plonge sous la plaque continentale nord-américaine. Au fur et à mesure que la plaque Pacifique descend, la chaleur de l’intérieur de la Terre la fait fondre et le magma liquide remonte à la surface en formant une ligne de volcans.

Source: Wikipedia

Le long de la partie nord et centrale de l’arc, la vitesse de subduction est de 6 à 8 centimètres par an, là où les deux plaques ont un mouvement relatif opposé. Mais dans la partie extrême sud de l’arc, les deux plaques glissent l’une contre l’autre et l’activité volcanique est réduite. À l’est de l’arc actuel, et séparées de celui-ci par plusieurs centaines de kilomètres, se trouvent les montagnes Wrangell.
Les volcans de la zone de subduction présentent généralement une forme symétrique avec une pente raide près de la bouche éruptive et plus douce ensuite. Ces stratovolcans produisent une large gamme de produits volcaniques, notamment de nombreuses roches andésitiques, avec des couleurs allant du vert au rouge, en passant par le gris. Elles contiennent souvent des cristaux de feldspath blanc bien visibles.

 

Volcan Cleveland (Source: AVO)

Le magma généré par les volcans de subduction est moins fluide que celui des volcans hawaïens ou islandais, et il ne s’écoule donc pas facilement de la bouche éruptive. C’est ce qui explique le dynamisme explosif des éruptions car le magma éprouve des difficultés à se frayer un chemin vers la surface. Des nuages de cendres spectaculaires montent haut dans le ciel et des coulées pyroclastiques dévalent les pentes du volcan lorsqu’une éruption se produit. Si ces matériaux chauffés à haute température se déposent sur la neige et la glace, ils provoquent leur fonte et génèrent des lahars qui peuvent s’étirer sur des kilomètres.

Coulée pyroclastique sur l’Augustine en 1986 (Crédit photo: AVO)

La plus grande éruption des dernières décennies a été celle du Katmai en 1911. Toutefois, on sait aujourd’hui que les dépôts pyroclastiques qui recouvrent depuis 1912 la célèbre Vallée des Dix mille Fumées au nord-ouest du volcan n’ont pas été formés par l’éruption du mont Katmai mais par celle du Novarupta, la plus puissante du 20ème siècle, qui s’est déroulée en même temps, du 6 juin à octobre 1912. La Vallée des 10 000 Fumées s’est formée lorsqu’une coulée pyroclastique de 35 km3 a rempli une ancienne vallée fluviale. Le dépôt de cendres chaudes de 60 mètres d’épaisseur a chauffé le ruisseau et l’eau souterraine sous la coulée pyroclastique, transformant l’eau en vapeur et produisant les « fumées » qui ont disparu de nos jours.

 

Photo: C. Grandpey

Les volcans aléoutiens entrent en éruption de manière sporadique et leur étude est trop récente pour prédire un taux de récurrence. Les volcans Pavlov, Akutan et Shishaldin sont les plus actifs de l’arc. L’Augustine est le plus actif de Cook Inlet, avec des éruptions environ tous les 11 ans.

 

Photo: C. Grandpey

La plupart des volcans des Aléoutiennes sont situés dans des zones reculées, et leurs éruptions affectent donc peu les populations. Les plus grands dangers sont générés par les nuages de cendres car les îles se trouvent sur la trajectoire des lignes aériennes entre l’Amérique et l’Asie. On se souvient du drame évité de justesse quand un Boeing de la KLM a traversé un nuage de cendres émis par le Mont Spurr en 1989.

Aujourd’hui, la surveillance des volcans des Aléoutiennes est effectuée par l’Alaska Volcano Observatory (AVO). Dans une note publiée le 22 octobre 2015, j’ai expliqué les difficultés rencontrées par l’AVO pour surveiller ces volcans situés loin de tout. Il existe certes des stations sismiques au sol, mais ce sont souvent les images  satellites – si la couverture nuageuse le permet – qui fournissent les données de surveillance le plus précieuses.

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Lost in the ocean, difficult to access, the archipelago of the Aleutian Islands stretches over some 2000 kilometers off the south-west of the State of Alaska of which they are administratively part. The archipelago is made up of 300 volcanic islands stretching between the Alaska Peninsula to the east and Kamchatka to the west. The Aleutian Islands extend westward through the Komandorski Islands or Commander Islands administered by Russia.

When you look at a map, you quickly realize that the Aleutian Islands are aligned along a semi-circular axis, the result of the subduction of the Pacific plate under the North American plate.
The subduction zone gave rise to a series of offshore islands (the Aleutians) as well as a line of volcanoes bordering the continent (the Aleutian Range on the Alaskan Peninsula). This zone marks the interface where the denser Pacific oceanic plate dips beneath the North American continental plate. As the Pacific plate descends, heat from the Earth’s interior melts it, and liquid magma rises to the surface forming a line of volcanoes.

Along the northern and central part of the arc, the rate of subduction is 6 to 8 centimeters per year, where the two plates have opposing relative motion. But in the extreme southern part of the arc, the two plates slide against each other and volcanic activity is reduced. To the east of the current arc, and separated from it by several hundred miles, are the Wrangell Mountains.
Subduction zone volcanoes generally exhibit a symmetrical shape with a steep slope near the eruptive vent and a gentler slope thereafter. These stratovolcanoes produce a wide range of volcanic products, including many andesitic rocks, with colors ranging from green to red to gray. They often contain conspicuous white feldspar crystals.

The magma generated by subduction volcanoes is less fluid than that of Hawaiian or Icelandic volcanoes, and so it does not flow easily from the eruptive vent. This explains the explosive dynamism of the eruptions because the magma finds it difficult to make its way to the surface. Huge ash clouds rise high in the sky and pyroclastic flows travel down the slopes of the volcano when an eruption occurs. If these materials heated to high temperatures are deposited on snow and ice, they cause them to melt and generate lahars that can stretch for kilometers.

The biggest eruption in recent decades was that of Katmai in 1911. However, we now know that the pyroclastic deposits that have covered the famous Valley of Ten Thousand Smokes to the northwest of the volcano since 1912 were not formed by the eruption of Mount Katmai but by that of Novarupta. It was the most powerful event of the 20th century ; it took place at the same time, from June 6th to October 1912. The Valley of 10,000 Smoke formed when a pyroclastic flow of 35 km3 filled an old river valley. The 60-meter-thick hot ash deposit heated the creek and groundwater beneath the pyroclastic flow, turning the water into steam and producing the « smokes » that have disappeared today.

Aleutian volcanoes erupt sporadically and their study is too recent to predict a rate of recurrence. The Pavlov, Akutan and Shishaldin volcanoes are the most active in the arc. Augustine is the most active in Cook Inlet, with eruptions approximately every 11 years

Most volcanoes in the Aleutians are located in remote areas, so their eruptions have little impact on people. The greatest dangers are generated by the ash clouds because the islands are in the path of the airlines between America and Asia. We should remember the tragedy narrowly avoided when a KLM Boeing crossed an ash cloud emitted by Mount Spurr in 1989.
Today, the monitoring of Aleutian volcanoes is carried out by the Alaska Volcano Observatory (AVO). In a note published on October 22nd, 2015, I explained the difficulties encountered by AVO in monitoring these volcanoes located far from everything. There are seismic stations on the ground, but it is often the images provided by satellites – cloud cover permitting – that provide the most valuable monitoring data.

Le Mont Garibaldi (Canada) un volcan éteint ? // Is Mt Garibaldi (Canada) an extinct volcano ?

La Smithsonian Institution explique qu’au Canada, le mont Garibaldi est un stratovolcan dacitique du Pléistocène coiffé d’un complexe de dômes de lave. La dernière activité a formé l’Opal Cone sur le flanc SE ainsi que la coulée de lave de Ring Creek qui a rempli une vallée glaciaire sur le flanc sud. Cette éruption a eu lieu il y a environ 10 000 ans, avec un VEI 3.
Aujourd’hui, pour les communautés autochtones locales, le Mont Garibaldi est un symbole de solidité et de force. Il est sacré car il fournit aux familles un endroit assez haut et solide pour mettre les canots à l’abri en cas de grande inondation.
Dans un récent article paru dans le Canadian Journal of Earth Sciences, une géologue canadienne décrit les risques volcaniques potentiels pour la région entre Squamish et Whistler, notamment les coulées de lave, les coulées pyroclastiques et les lahars.
Une telle mise en garde peut sembler inutile car on sait que la dernière éruption du mont Garibaldi remonte à environ 10 000 ans. Il ne faudrait toutefois pas oublier que le système volcanique du Garibaldi fait partie de la Chaîne des Cascades, qui s’étend du sud-ouest de la Colombie-Britannique jusqu’au nord de la Californie, en passant par les États de Washington et d’Oregon. Les stratovolcans du sud de la Colombie-Britannique présentant un potentiel d’éruptions explosives comprennent le mont Garibaldi, le mont Meager et le champ volcanique du mont Cayley qui s’étend du Pemberton Icefield à la rivière Squamish. La Chaîne des Cascades comprend aussi le mont St. Helens dont l’éruption de 1980 a causé d’énormes dégâts et tué 57 personnes.
La géologue canadienne ne sous-entend pas qu’une éruption du mont Garibaldi est imminente, mais elle pense que le système volcanique mérite qu’on y accorde davantage d’attention car la région a aujourd’hui une plus grande densité de population et parce que « l’activité volcanique reste en grande partie imprévisible ». Le Garibaldi est un volcan potentiellement actif ; il n’est pas mort. Une éruption majeure pourrait affecter les quelque 40 000 habitants de Pemberton, Whistler et Squamish, et couper la Highway 99. Une meilleure évaluation des risques et une meilleure surveillance volcanique pourraient permettre aux populations de se préparer à des événements volcaniques.
En ce qui concerne la surveillance volcanique, le Canada est en retard par rapport aux autres pays. Elle est quasi inexistante, en partie parce que priorité est donnée à la surveillance sismique sur la côte ouest où l’on redoute un méga tremblement de terre. La surveillance des volcans nécessiterait des capteurs sismiques suffisamment sensibles pour détecter les épisodes de tremor et les essaims sismiques qui pourraient indiquer les mouvements du magma et des gaz liés à l’activité volcanique.
S’agissant du mont Garibaldi, un volcan qui n’a montré aucune activité pendant 10 000 ans est considéré comme éteint, mais la nature peut réserver des surprises. Il ne faudrait pas oublier qu’un cône de scories – Opal Cone – sur le flanc sud-est du mont Garibaldi est entré en éruption il y a environ 2 400 ans et a affecté la région sur 20 km autour le la source. Deux mille ans, c’est il y a très longtemps à l’échelle humaine, mais à l’échelle géologique, c’est hier.
Le ministre en charge de la Gestion des urgences a déclaré aux médias canadiens qu’« il sait que plusieurs volcans ont un potentiel d’activité future, y compris le mont Garibaldi. De nouvelles stations de détection précoce des séismes sont installées en Colombie-Britannique pour permettre à la province de répondre plus efficacement aux catastrophes et aux situations d’urgence. »
Source : médias d’information canadiens.

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The Smithsonian Institution explains that in Canada Mount Garibaldi is a Pleistocene dacitic stratovolcano capped by a lava dome complex. The final activity formed the Opal Cone on the SE flank and the Ring Creek lava flow, which filled a glaciated valley on the South flank about 10,000 years ago, with a VEI 3.

Today, Mt Garibaldi is towering above Howe Sound. For local native communities it is a symbol of solidity and strength, and is sacred for giving families a place high and solid enough to anchor their canoes during the great flood.

In a recent article in the Canadian Journal of Earth Sciences, a Canadian geologist outlines potential volcanic hazards for the Squamish-to-Whistler region, including voluminous lava flows, pyroclastic flows and lahars.

This warning may seem pointless as geological evidence shows the last eruption of Mount Garibaldi was about 10,000 years ago. But the Garibaldi volcanic system is part of the Cascade Volcanic Arc, extending from southwestern British Columbia (B.C.). through Washington state and Oregon to Northern California. Southern B.C.’s stratovolcanoes, with potential for explosive eruptions, include Mount Garibaldi, Mount Meager and the Mount Cayley volcanic field that stretches from the Pemberton Icefield to the Squamish River. The Cascade Arc includes Mount St. Helens whose explosion in 1980 caused large-scale damage and killed 57 people.

The Canadian geologist is not suggesting that an eruption of Mt Garibaldi is imminent, but she argues that the volcanic system deserves more study, because the region has become more populous and because “volcanic activity remains largely unpredictable.” Garibaldi is a potentially active volcano. It is not dead. A major eruption could affect the 40,000 or so residents of Pemberton, Whistler and Squamish, cut off Highway 99. Better assessment and monitoring could help the communities be better prepared for volcanic events.

As far as volcanoes are concerned, Canada’s monitoring lags behind other nations. It is almost non-existent, in part because seismic monitoring on the West Coast is focused on measuring for a mega quake off the coast. Volcano monitoring would require networks of seismic monitors sensitive enough to detect tremors and seismic swarms that may indicate the movement of magma and gases connected to volcanic activity.

As for just how active Mount Garibaldi is, or could be, if a volcano has shown no activity for 10,000 years, it is considered extinct. But nature can pull surprises. One should not forget that a cinder cone on the southeast flank of Mount Garibaldi, erupted some 2,400 years ago, spewing lava for 20 km. Two thousand years might seem like a long time ago, but on the geological scale, it is yesterday.

The Emergency Management and Climate Readiness Ministry told Canadian news media that « it’s aware of several volcanoes that have the potential for future activity, including Mount Garibaldi, and that more early quake sensor stations are being installed in B.C. to help the province respond more effectively to disaster and emergency situations. »

Source : Canadian news media.

Photos: C. Grandpey

Santorin (Grèce) sous la menace d’un volcan sous-marin // Santorini (Greece) under threat from an underwater volcano

L’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai le 15 janvier 2022 a montré à quel point l’éruption d’un volcan sous-marin peut être puissante. Elle a également confirmé que nous en savons très peu sur ces volcans et que davantage d’études devraient être entreprises.
Le Kolumbo est un bon exemple des volcans sous-marins potentiellement dangereux. Il est situé à une dizaine de kilomètres de l’île de Santorin en Grèce. Le volcan, dont le cratère mesure 1,5 km de diamètre, est connu pour ses éruptions explosives. La plus récente a eu lieu en l’an 1650 de notre ère. Quelque 70 personnes et plusieurs animaux ont été tués. Le Kolumbo est situé à la frontière entre deux plaques tectoniques, là où la plaque africaine est en subduction sous la plaque égéenne. Aujourd’hui, le sommet du Kolumbo se trouve à une dizaine de mètres sous le niveau de la mer et la base à environ 500 m de profondeur..
Une nouvelle étude publiée dans la section Geochemistry, Geophysics, Geosystems de l’American Geophysical Union (AGU) a révélé l’existence d’une chambre magmatique sous le Kolumbo, entre 2 et 4 km sous le plancher. A l’aide d’une technologie haute résolution, les chercheurs ont découvert que la chambre magmatique présente une grave menace car elle pourrait produire une éruption hautement explosive, accompagnée d’un tsunami, dans un proche avenir.
Les chercheurs ont détecté un corps magmatique qui s’est développé à un rythme moyen de 4 millions de mètres cubes par an depuis son éruption en 1650. La chambre contient maintenant environ 1,4 kilomètre cube de magma. Ce volume pourrait atteindre environ 2 kilomètres cubes dans les 150 prochaines années, ce qui correspond à la quantité estimée de magma que Kolumbo a éjecté il y a près de 400 ans.
Le volcan est situé sur l’Arc Hellénique. Les volcans de ce type, à la frontière courbe entre des plaques tectoniques convergentes, sont le siège des événements les plus explosifs sur Terre. Le risque dépend de la quantité de magma présente sous un volcan. Les méthodes tomographiques classiques utilisées jusqu’à présent ont une résolution relativement faible et ne donnent qu’une image floue des plus gros corps magmatiques.
L’étude montre également que des réservoirs magmatiques semblables pourraient ne pas avoir été détectés sur d’autres volcans actifs. Le Kolumbo représente une menace sérieuse et un système de surveillance en temps réel serait le bienvenu.
Compte tenu de l’impact sociétal potentiellement élevé d’une éruption explosive du Kolumbo, les auteurs de l’étude conseillent de mettre en place un observatoire permanent avec une surveillance continue de la sismicité,. Cet observatoire assurerait la surveillance de toute activité potentielle et permettrait de prendre les précautions nécessaires pour protéger la population locale.

Source : Magma Chamber Detected Beneath an Arc Volcano With Full-Waveform Inversion of Active-Source Seismic Data – AGU Geochemistry, Geophysics, Geosystems – October 2022, via The Watchers.

A lire aussi : A distinct source and differentiation history for Kolumbo submarine volcano, Santorini volcanic field, Aegean arc – AGU – 2026.

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The eruption of Hunga Tonga-Hunga Ha’apai on January 15th, 2022 showed how powerful the eruption of underwater volcanoes can be. It also confirmed that we know very little about these volcanoes and that more studies should be undertaken.

Kolumbo is a good example of the potentially dangerous submarine volcanoes. It is located about 10 km from the island of Santorini in Greece. The volcano, with a 1.5-km crater, is known for its explosive eruptions, with the most recent one occurring in 1650 CE. About 70 persons and several animals were killed. The volcano is situated on the boundary between two tectonic plates, where the African plate is subducting beneath the Aegean plate. Today, the summit of Kolumbo lies about 10 meters beneath the surface of the sea while the base is about 500 m deep.

A new study published in AGU’s Geochemistry, Geophysics, Geosystems has revealed the existence of a magma chamber beneath Kolumbo, 2-4 km beneath the seafloor. Using a high-resolution technology, the study found that the magma chamber poses a serious hazard as it could produce a highly explosive, tsunamigenic eruption in the near future.

Researchers were able to detect a body of mobile magma that has been growing at a rate of 4 million cubic meters per year ever since its eruption in 1650. The chamber now holds roughly 1.4 cubic km of magma. It could reach roughly 2 cubic km within the next 150 years, which was the estimated amount of magma Kolumbo ejected nearly 400 years ago.

The volcano is located on the Helleneic Arc. Arc volcanoes, which mark the curved boundaries between converging tectonic plates, host the most explosive events on Earth. The associated hazard depends on how much mobile magma is currently present beneath a volcano. Standard tomographic methods used so far have relatively low resolution and give a blurred picture of only the largest magma bodies.

The study also suggests that similar reservoirs may have gone undetected at other active volcanoes and suggests that Kolumbo poses a serious threat and deserves a real-time monitoring facility.

Given the potentially high societal impact of an explosive eruption at Kolumbo, the authors of the study suggest establishing a permanent observatory involving continuous earthquake monitoring, to ensure that any future activity is closely monitored, and the necessary precautions can be taken to mitigate the risk to the local population.

Source : Magma Chamber Detected Beneath an Arc Volcano With Full-Waveform Inversion of Active-Source Seismic Data – AGU Geochemistry, Geophysics, Geosystems – October 2022, via The Watchers.

A distinct source and differentiation history for Kolumbo submarine volcano, Santorini volcanic field, Aegean arc – AGU – 2026.

 

Source : AGU

Surveillance des volcans sous-marins // Monitoring of underwater volcanoes

Comme je l’ai écrit précédemment, l’éruption du 15 janvier 2022 du volcan sous-marin Hunga Tonga-Ha’apai a été exceptionnelle par sa puissance et son intensité. Aujourd’hui, les scientifiques réalisent qu’elle aura des répercussions pour les centaines de volcans sous-marins qui parsèment les océans de la Terre. Un volcanologue néo-zélandais a déclaré fort justement : « L’éruption du Hunga met en évidence un nouveau type de volcan et de nouvelles menaces sous la surface des océans. »
Très peu de volcans sous-marins font l’objet d’une surveillance digne de ce nom. Parmi eux figure l’Axial, à quelques centaines de kilomètres au large de la côte de l’Oregon et qui est étudié depuis les années 1970. Il ne faudrait pas oublier, non plus, le Kick ’em Jenny près de la Grenade. Ces deux volcans reçoivent régulièrement des missions scientifiques et sont dotés de capteurs qui surveillent leur activité
Le problème est que beaucoup d’autres volcans sous-marins sont situés loin de tout dans des arcs du Pacifique, loin des grandes villes ou des ports où les navires de recherche font escale. Leurs voisins les plus proches sont de petites nations insulaires, comme les Tonga, qui n’ont pas de programmes dédiés à la surveillance volcanique ou sismique. Cela est dû en partie à des problèmes géographiques. Les Tonga, par exemple, sont un alignement d’îles, ce qui n’est pas l’idéal pour trianguler les sources d’ondes sismiques. De plus, le personnel et l’argent font défaut dans ces pays où la population a la taille de celle d’une grande ville américaine. Il existe des solutions à l’échelle internationale, comme le réseau de surveillance sismique de l’USGS, qui offrent une couverture globale et permettent de détecter une activité géologique inhabituelle, mais ces stations sont trop peu nombreuses pour capter l’activité discrète qui précède une éruption sous-marine.
La plupart de ces éruptions n’atteindront jamais la puissance de celle du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, mais l’événement a attiré l’attention sur l’activité de ces volcans. Même si les éruptions du volcan tongien ne se produisent pas souvent, elles ne doivent pas être laissées de côté.
L’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai a mis en jeu un processus exceptionnellement explosif qui a peu de chance de se reproduire ailleurs. Pendant environ un mois, l’éruption a progressé comme on pouvait s’y attendre. Elle a été d’intensité moyenne, avec des gaz et des cendres. Puis tout a basculé. Les volcanologues pensent que ce changement soudain est le résultat d’au moins deux facteurs. D’une part, il y a eu, en profondeur sous le volcan,le mélange de sources magmatiques de composition chimique légèrement différente. Au fur et à mesure de leur interaction, elles ont produit des gaz qui ont fait augmenter le volume du magma dans son encaissant. Sous cette pression énorme, les roches au-dessus ont commencé à se fracturer, ce qui a permis à l’eau de mer de s’infiltrer. Il s’en est suivi une double explosion très violente qui a expédié d’énormes quantités de matériaux à travers le plancher de la caldeira.
Les deux explosions ont généré de puissants tsunamis. La plus grosse vague est venue plus tard, probablement déclenchée par l’arrivée brutale d’eau dans la cavité d’un kilomètre de profondeur qui s’était soudainement creusée dans le plancher océanique. Ce phénomène a surpris les volcanologues. C’est un nouveau type de menace qui devra être pris en compte sur les autres volcans sous-marins. Auparavant, les scientifiques pensaient que ce type de volcan ne pouvait produire un puissant tsunami que si un côté d’une caldeira s’effondrait.
L’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai a mis en évidence l’importance et la difficulté de l’étude des volcans sous-marins. Une expédition de cartographie classique implique un grand navire de recherche avec équipage complet, ainsi qu’un sonar multifaisceaux qui cartographie les changements intervenus sur les fonds marins, sans oublier une batterie d’instruments d’échantillonnage d’eau susceptibles de détecter les signes chimiques d’une activité en cours. De plus, placer un bateau au-dessus d’une caldeira potentiellement active présente des risques, pas tellement parce que le volcan peut entrer en éruption, mais parce que les bulles de gaz émises pourraient faire couler un navire.
Les Tonga, qui ont reçu quatre visites scientifiques au cours de l’année écoulée, ne devraient pas recevoir une autre grande mission au cours des prochaines années. Le coût est trop élevé. Il faudra probablement des décennies avant que chaque volcan sous-marin soit surveillé étroitement, même ceux de l’arc des Tonga. C’est dommage car ces expéditions sont l’un des rares moyens dont disposent les scientifiques pour comprendre réellement comment se comportent ces volcans.
Sans de telles expéditions, les scientifiques sont contraints de surveiller les volcans sous-marins à distance. Heureusement, les satellites peuvent repérer les bancs de pierre ponce ainsi que les proliférations d’algues qui sont nourries par les minéraux émis par les volcans. En outre, l’USGS, ainsi que ses homologues australiens, sont en train d’installer autour des Tonga un réseau de capteurs qui peuvent mieux détecter l’activité volcanique. On a une combinaison de stations sismiques avec des capteurs sonores et des webcams qui surveillent les explosions. S’assurer que ce système de surveillance reste opérationnel est un autre défi.
Source : Yahoo Actualités.

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As I put it before, the January 15, 2022 eruption of Hunga Tonga-Ha’apai submarine volcano was exceptional for its power and intensity. Today, scientists realize it has implications for the hundreds of underwater volcanoes dotting the Earth’s oceans. A New Zealand volcanologist aptly said : “The Hunga eruption highlights a new type of volcano, and new types of underwater threats.”

Only a handful of underwater volcanoes have been the site of extensive research. Those include the Axial seamount, which lies a few hundred kilometers off the coast of Oregon and has been studied since the 1970s. One should not forget either Kick ’em Jenny near the Caribbean nation of Grenada. Both receive regular visits from research cruises and are covered with sensors that monitor their activity

The problem is that many more submarine volcanoes are located in remote arcs of the Pacific, far from big cities or ports where research vessels make harbour. Their closest neighbours are small island nations, like Tonga, that do not have dedicated volcano-monitoring programs or much capacity to install seismic monitors. This is in part due to geographical problems. Tonga, for example, is a line of islands, which is not ideal for triangulating the sources of seismic waves. Moreover, staffing and funds can be scarce in countries where the population is similar in size to a large US town. There are international options, like the USGS’ Seismic Monitoring Network, that offer global coverage for unusual geologic activity, but the stations are generally too few and far between to pick up the discreet activity foretelling a coming undersea eruption.

Most of those eruptions are unlikely to match the explosiveness of Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, but the event awakened the world to the possibile activity of these volcanoes. Even though eruptiond loke the o,e at the Tongan volcano do not occur often, they should not be neglected.

Hunga Tonga-Hunga Ha’apai involved an unusually explosive process that may not be easily replicated. For about a month, the eruption progressed as expected. It was moderately violent, with gas and ash, but was still manageable. Then everything went sideways. Volcanologists think it was the result of at least two factors, One was the mixing of sources of magma with slightly different chemical compositions deep beneath the volcano. As these interacted, they produced gasses, expanding the volume of the magma within the confines of the rock. Under tremendous pressure, the rocks above began to crack, allowing the cold seawater to seep in. A double massive explosion ensued which blew huge quantities of material out through the top of the caldera.

Both explosions produced big tsunamis. But the biggest wave came later, potentially caused by water flooding into the kilometer-deep hole suddenly dug out of the seafloor. This phenomenon came as a surprise to volcanologists. It isa new type of threat that should be taken into account elsewhere. Previously, scientists thought that this kind of volcano could only really produce a big tsunami if a side of a caldera collapsed.

But the process of understanding the eruption of the Tongan volcano has also highlighted the challenges of studying submarine volcanoes. A typical mapping expedition will involve a large, fully crewed research vessel, equipped with multibeam sonar that maps the seafloor for changes and a battery of water sampling instruments that search for chemical signs of ongoing activity. However, taking a boat over a potentially active caldera is risky, not so much because the volcano might erupt, but because the gas bubbles burbling up might cause a ship to sink.

Even Tonga, which has been visited four times in the past year is not likely to get another big crewed mission in the next few years. The cost is just so high. It would likely take decades to survey every volcano in detail, even just those in the Tongan arc. This is a pity because those expeditions are one of the few ways scientists have to actually see how volcanoes are behaving.

Without such expeditions, scientists have to monitor submarine volcanoes from a distance. Fortunately, satellites can spot pumice rafts as well as algal blooms, which are nurtured by the minerals released by volcanoes. Besides, the USGS, as well as counterparts in Australia, are in the process of installing a network of sensors around Tonga that can better detect volcanic activity, combining seismic stations with sound sensors and webcams that watch for active explosions. Ensuring it stays up and running is another challenge.

Source : Yahoo News.

Source: University of Auckland