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On ne sait pas prévoir une éruption phréatique ! // A phreatic eruption can’t be predicted!

La volcanologie actuelle ne sait pas prévoir beaucoup d’éruptions; en tout cas les volcanologues ne sont pas en mesure de prévoir un événement comme celui qui s’est produit à White Island. En effet, de telles éruptions hydrothermales ou phréatiques sont soudaines; elles se produisent sans prévenir et sont déclenchées par de la vapeur et du gaz portés à haute température et soumis à de très fortes pressions. Souvent, cette vapeur et ce gaz s’accumulent derrière un bouchon de matériaux, et lorsque ce bouchon ne peut plus résister à la pression des gaz, une éruption explosive se produit.
Les scientifiques pensent que le gaz à l’origine de l’éruption provient probablement d’une source magmatique assez profonde, mais le magma proprement dit n’est pas forcément directement impliqué dans le processus éruptif. L’expansion de l’eau en vapeur se passe à très grande vitesse. Des simulations ont montré que le liquide en se dilatant peut atteindre jusqu’à 1 700 fois son volume d’origine.

La dernière éruption de White Island n’est pas exceptionnelle. L’histoire montre que plus de 60 éruptions de ce type se sont produites sur les volcans de Nouvelle-Zélande au cours du siècle dernier. Parmi les plus récentes figurent celle de 2012 au cratère Te Maari du Tongariro; l’éruption de 2007 au Mont Ruapehu, ou encore une éruption sur Raoul Island en 2006.
On pourrait citer aussi la soudaine éruption du Mt Ontake (Japon) le 27 septembre 2014, avec un panache de cendre et des projections de blocs qui ont pris par surprise des centaines de randonneurs qui se trouvaient sur les flancs du volcan. Les images diffusées sur Internet à l’époque ne laissent guère de doute sur l’origine phréatique ou phréato-magmatique de l’événement. Le bilan fut très lourd, avec une cinquantaine de morts et une quarantaine de blessés souffrant souvent de multiples fractures. L’agence météorologique japonaise a relevé le niveau d’alerte du Mont Ontake à 3 sur une échelle de 1 à 5, mais il était trop tard!

Dans une note publiée le 6 décembre 2019, j’indiquais que, selon les volcanologues de GNS Science, «une activité modérée» continuait à White Island. Des émissions de gaz, de vapeur et des projections de boue étaient observées au niveau d’une bouche situé à l’arrière du lac de cratère. Le niveau d’alerte volcanique restait à 2 et la couleur de l’alerte aérienne était maintenue au Jaune. GNS Science ajoutait que cette activité était présente depuis fin septembre 2019, même si elle était devenue plus fréquente. Aucune cendre volcanique n’était observée. Le tremor volcanique restait à des niveaux modérés, avec quelques variations périodiques correspondant à des épisodes de projections de gaz et de vapeur sous pression et une activité de geyser. La situation présentait quelques similitudes avec celle observée au cours de la période 2011-2016, époque où White Island avait connu une activité volcanique plus intense.
Ce rapport montre qu’il n’y avait donc pas d’inquiétude particulière concernant White Island début décembre et la situation semblait relativement normale. Il n’y avait absolument aucune indication d’une éruption phréatique imminente. Les projections de gaz et de vapeur sous pression semblaient au contraire prouver que cette pression s’évacuait normalement. Si j’avais été en Nouvelle-Zélande à l’époque, j’aurais probablement décidé d’aller visiter White Island!

Source : GNS Science, University of Auckland.

Dernières nouvelles : L’activité volcanique s’est intensifiée à White Island le 10 décembre 2019, ce qui a retardé les tentatives de récupération des corps des huit personnes tuées par l’éruption. GeoNet a déclaré que « le tremor volcanique avait considérablement augmenté, preuve que la pression des gaz reste élevée. » Un drone a été envoyé au-dessus de White Island pour analyser les gaz toxiques, et la police devait s’entretenir avec des scientifiques du GNS avant de décider si la sécurité était suffisante pour retourner sur l’île.

Sur les 47 personnes qui se trouvaient sur l’île au moment de l’éruption, 39 ont été évacuées. Six sont décédées. Huit autres personnes sont toujours portées disparues et sont probablement mortes. Parmi les survivants, 30 sont toujours à l’hôpital – 24 dans les unités de grands brûlés brûlés, tandis que les six autres y seront transférés dès que possible. Trois personnes sont sorties de l’hôpital.
Source: New Zealand Herald.

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20 heures (heure française): Comme on le redoutait, deux personnes hospitalisées suite à l’éruption de White Island viennent de décéder, portant le bilan à 8 morts.

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Current volcanology is not able to predict many eruptions. In any case, it could not have predicted the devastating one that occurred at White Island. Indeed, such hydrothermal, or phreatic, eruptions are sudden; they occur without warning and are triggered by super-heated steam and gas. Often, this steam and gas build up behind a seal of materials, and when the strength of that seal is exceeded by the gas pressure, an explosive eruption is unleashed.

Scientists think the gas driving the eruption probably comes from a deeper source of magma, but the magma itself may not be directly involved. The expansion of water into steam is happening at very high speed. Simulations have shown that the liquid can expand to 1,700 times its original volume.

White Island’s last eruption was not exceptional. There is evidence to show that more than 60 of these blasts occurred at New Zealand volcanoes within the last century. Recent examples included the 2012 events at Mt Tongariro’s Te Maari Crater; the 2007 explosion at Mt Ruapehu, and another eruption on Raoul Island in 2006.

There is also the example of the very sudden eruption of Mt Ontake (Japan) on September 27th, 2014, with a plume of ash and blocks that  took by surprise hundreds of hikers who were on the flanks of the volcano. The images posted on the Internet left little doubt about the phreatic or phreato-magmatic origin of the event. The toll was very heavy, with about 50 dead and forty wounded, often suffering from multiple fractures. Japan’s Meteorological Agency raised the alert level for Mount Ontake to 3 on a scale of 1 to 5, but it was too late!

In a post released on December 6th, 2019, I indicated that, according to GNS Science volcanologists, “moderate volcanic unrest” continued at White Island, with substantial gas, steam and mud bursts observed at the vent located at the back of the crater lake. The volcanic alert level remained at 2, and the aviation colour code was kept at Yellow.

GNS Science added that this activity had been present since late September 2019, although it was occurring more frequently now. No volcanic ash was observed. The volcanic tremor remained at moderate levels, with some periodic variations corresponding with episodes of increased gas-steam jetting and geysering. The situation bore some similarities with the one observed during the 2011-2016 period when White Island went through stronger volcanic activity.

This report shows that there were no special worries about White Island in early December where the situation looked fairly normal. There was absolutely no indication of an upcoming phreatic eruption. The “gas-steam jetting” rather seemed to prove that pressure was evacuated normally. Had I been in New Zealand at the time, I would probably have decided to go and visit White Island!

Source: GNS Science, University of Auckland.

Latest news: Volcanic activity on White Island increased on December 10th, 2019, which delayed authorities’ attempts to retrieve the eight bodies still on the island. GeoNet said that « volcanic tremor has significantly increased, indicating that volcanic gas pressure remains high. » A drone has been sent over White Island to test for toxic gas, and police were expected to speak with GNS scientists before deciding whether it was safe to return to the island.

Of the 47 people who were on the island at the time of the eruption, 39 have been brought off the island. Six of those have been confirmed dead. A further eight people are still missing on the island and are presumed dead. Among the survivors, 30 are still in hospital – 24 in regional burns units, while the other six will be transferred as soon as possible. Three have been discharged.

Source: New Zealand Herald.

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20:00 (French time): As was feared, two more victims of the White Island eruption have died overnight in hospital, taking the official toll to eight.

Cette photo diffusée par le Helicopter Rescue Trust montre la violence de l’explosion qui a balayé le cratère de White Island

Vue du Mt Ontake (Japon) après l’éruption du 27 septembre 2014

[Source: JMA]

Culottés les Nippons ! // The Japs have got a cheek !

drapeau-francaisRappelez-vous: En fin de matinée le 27 septembre 2014, le Montt Ontake au Japon a connu une soudaine éruption qui a tué 58 randonneurs tandis que 5 autres étaient portés disparus. [NDLR: Il s’agissait d’une explosion phréatique ou phréatomagmatique, provoquée par le contact du magma à haute température avec une poche d’eau sous l’édifice volcanique. On ne sait pas prévoir ce type d’éruption. En particulier, il n’y a pas de signal sismique pour l’annoncer.]
Malgré cette imprévisibilité, un groupe de proches des personnes mortes ou disparues envisage de poursuivre en justice le gouvernement japonais et les autorités locales pour ne pas avoir alerté correctement les randonneurs. Les familles de cinq victimes exigent 150 millions de yens de dommages et intérêts, arguant que l’Agence Météorologique Japonaise aurait dû relever le niveau d’alerte avant l’éruption, et que les autorités de la préfecture de Nagano n’avaient pas réparé les sismographes en dysfonctionnement dans la région.
Le procès aura lieu auprès du tribunal de district de Nagano le 25 janvier, sur la base d’une loi japonaise sur les recours qui stipule que les organismes publics comme le gouvernement central sont responsables des dommages causés par leurs fonctionnaires.
Selon l’avocat des plaignants, l’Agence Météorologique a maintenu le niveau d’alerte du Mont Ontake à 1 alors que 52 séismes d’origine volcanique avaient été enregistrés le 10 septembre et 85 autres le 11 septembre. Les familles affirment que le niveau d’alerte aurait dû être relevé au plus tard le 12 septembre. Elles indiquent par ailleurs que les autorités préfectorales ont négligé de réparer deux sismographes situés près du sommet du volcan tout en sachant qu’ils étaient en panne, négligence qui, selon ces familles, aurait empêché d’obtenir des enregistrements précis.
L’Agence Météorologique a refusé de faire des commentaires, car elle n’a pas encore pris connaissance du contenu exact de la plainte.
Source: The Japan Times.

Cette situation me rappelle le séisme de L’Aquila en Italie. Sept scientifiques italiens ont été accusés d’avoir sous-estimé les risques six jours avant la catastrophe qui a tué plus de 300 personnes en avril 2009. Ils ont été reconnus coupables d’homicide involontaire et condamnés à six ans d’emprisonnement en octobre 2012 avant d’être acquittés en 2014.

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drapeau-anglaisJust remember : Late in the morning of September 27th 2014, Mt Ontake in Japan went through a sudden eruption that killed 58 hikers with 5 more reported missing. [NDLR: The event was defined as a phreatic or phreatomagmatic explosion, when hot magma comes into contact with a pocket of water beneath the volcanic edifice. Such an eruption cannot be predicted. In particular, there is no immediate seismic signal to announce it.]

Despite this unpredictability, a group of relatives of victims who died or went missing in the eruption plans to sue the central and local governments for failing to alert hikers properly. The families of five victims will demand 150 million yen in damages, arguing that the Meteorological Agency should have raised the alert level before the deadly eruption and that the Nagano Prefectural Government had failed to repair broken seismographs in the area.

The lawsuit will be filed with the Nagano District Court on January 25th, based on the national redress law, which stipulates that public organizations such as the central government are liable for damages caused by public servants.

According to the lawyer who will represent the plaintiffs, the Meteorological Agency left its eruption alert level unchanged at 1 even though it had recorded volcanic earthquakes 52 times on September 10th and 85 times on September 11th. The families say the alert level should have been raised by September 12th at the latest. They also say the prefectural government left untouched two seismographs located near the mountain peak despite knowing they were malfunctioning, negligence they say prevented precise recordings.

The agency declined to comment as it has not seen the content of the planned complaint.

Source : The Japan Times.

This situation reminds me of the L’Aquila earthquake in Italy. Seven Italian experts were accused of having underestimated the risks six days before the disaster that killed more than 300 persons in April 2009. They were convicted of manslaughter and received 6-year prison sentences in October 2012 but were later acquitted.

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Vue du Mont Ontake (Crédit photo: JMA)

L’hélium et l’éruption de l’Ontake en septembre 2014 // Helium and the Ontake eruption in September 2014

drapeau francaisL’Institut de Recherche Sismique de l’Université de Tokyo a publié un article très intéressant sur la dernière éruption du Mont Ontake le 27 Septembre 2014, avec ses 58 morts et 5 disparus. Les chercheurs ont découvert une augmentation d’un isotope d’hélium au cours d’une période de dix ans avant l’éruption. Ils ont constaté qu’avant l’éruption le rapport entre l’hélium-3 et l’hélium-4 dans la source d’eau chaude la plus proche de l’édifice volcanique avait augmenté de manière significative entre juin 2003 et novembre 2014, tandis que ce rapport au niveau des sources chaudes plus éloignées ne montrait pas de réelle variation. En outre, les rapports isotopiques sur la source d’eau chaude la plus proche sont restés constants entre novembre 1981 et juin 2000.
Ces résultats laissent supposer que cette anomalie isotopique de l’hélium est liée à l’activation du système magmatique du volcan et pourrait constituer un marqueur utile dans la prévention des risques à long terme en ce qui concerne les éruptions volcaniques.
De petites quantités de l’isotope de l’hélium-3 sont présentes dans le manteau, tandis que l’hélium-4 est produit dans la croûte et le manteau par détérioration radioactive. Un rapport plus élevé du rapport hélium-3 / hélium-4 indique donc qu’une partie de l’hélium provient du manteau plutôt que de la croûte. Des recherches antérieures ont suggéré que la variation des ratios isotopiques de l’hélium au fil du temps dans les fumerolles du cratère et les sources chaudes allait de pair avec l’activité volcanique. Cependant, les anomalies isotopiques d’hélium dont font état ces études étaient toutes liées à des éruptions magmatiques et non à des éruptions phréatiques, comme celle qui a secoué le Mont Ontake.
Les derniers résultats suggèrent que les anomalies d’hélium sont également associées à des éruptions phréatiques. Le groupe de recherche estime que l’augmentation des gaz magmatiques sur une période de dix ans a abouti à lente mise sous pression des conduits volcaniques et a finalement abouti à l’éruption de septembre 2014.
Cette étude montre l’importance de l’étude des gaz en volcanologie. Ce fut le cheval de bataille d’Haroun Tazieff dans son approche des volcans actifs. Comme lui, je suis convaincu que cette étude est essentielle étant donné que les gaz sont le moteur des éruptions. Je me souviens d’avoir travaillé sur l’île de Vulcano (Sicile / Italie) avec l’équipe de l’Institut des Fluides de Palerme dont le travail consistait essentiellement à identifier l’hélium et le gaz carbonique à l’intérieur des fumerolles de la Fossa.

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drapeau anglaisThe Earthquake Research Institute of the University of Tokyo has released a very interesting article about the 27 September 2014 eruption of Mount Ontake that resulted in 58 deaths and 5 missing. The researchers discovered an increase in a helium isotope during a ten-year period before the eruption. They found that prior to the eruption, the helium-3 to helium-4 ratio at the hot spring closest to the volcanic cone increased significantly from June 2003 to November 2014, while that at distant hot springs showed no significant change. In addition, the helium isotopic ratios of the closest hot spring remained constant from November 1981 to June 2000.

These findings suggest that this helium isotope anomaly is related to activation of the volcano’s magma system and could be a valuable marker for long-term risk mitigation concerning volcanic eruptions.

Small quantities of the isotope helium-3 are present in the mantle, while helium-4 is produced in the crust and mantle by radioactive decay. A higher ratio of helium-3 to helium-4 therefore indicates that a sample of helium gas originates from the mantle rather than the crust. Previous research suggested that variation of helium isotopic ratios over time in crater fumaroles and hot springs correlates well with volcanic activity. However, helium anomalies reported in these studies were all related to magmatic eruptions, and not to hydro-volcanic or phreatic eruptions like the one that shook Mount Ontake.

The new findings suggest that helium anomalies are also associated with phreatic eruptions. The research group thinks that increased input of magmatic gas over a ten-year period resulted in the slow pressurization of the volcanic conduit and eventually led to the eruption.

This study shows the importance of the study of gases in volcanology. This was Haroun Tazieff’s guideline in his approach of active volcanoes. Like him, I was (and I am still) convinced that this study was essential as the gases are the motor of an eruption. I can remember working on the island of Vulcano (Sicily / Italy) with the team of the Institute of Fluids of Palermo whose work mainly consisted in identifying He and CO2 within the fumaroles of the Fossa volcano.

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L’Ontake quelques jours après l’éruption du 27 septembre (Source: JMA)

Mont Ontake (Japon)

drapeau francaisLe 27 septembre 2014, une explosion soudaine et très violente du Mont Ontake tuait 57 randonneurs tandis que 6 autres étaient portés disparus. Hier vendredi, les restes de l’une des personnes disparues ont été trouvés par les sauveteurs et identifiés par des proches ainsi que par les analyses de l’ADN. L’homme est probablement mort après avoir été frappé par les roches projetées par le volcan.

Source : The Japan Times.

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drapeau anglaisOn September 27th 2014, a sudden violent explosion of Mount Ontake killed 57 people and left six others missing. Last Friday, the remains of one of the missing were found and identified by relatives as well as DNA analysis. The man probably died after being hit by falling rocks.

Source : The Japan Times