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Islande: Fin du suspense? // Iceland: End of the suspense?

La situation a l’air de bien se calmer en Islande et va peut-être mettre fin à l’angoisse des volcanologues locaux qui se posent beaucoup de questions sur l’avenir de l’éruption de Fagradalsfjall. Cela fait maintenant plus de deux semaines qu’aucune coulée de lave n’est observée sur le site. Le cratère principal se contente de dégazer tranquillement et ne montre pas la moindre velléité de réveil. La sismicité est en train de décliner dans la région et le tremor ne montre plus la même ardeur.

L’apparition d’une sismicité relativement intense à proximité du site éruptif initial a fait croire à une migration du magma et à la réapparition de la lave dans le secteur de Keilir. Au moment où j’écris cette note, aucun événement significatif n’est observé dans la région. En particulier, les satellites n’ont pas détecté d’inflation ou de déformation du sol.

Y a-t-il eu une intrusion magmatique comme l’ont affirmé certains? Mystère et boule de gomme. L’intrusion, a-t-elle effectivement eu lieu avec un manque de pression du magma, ce qui lui aurait empêché de percer la surface? Allez savoir!

La sismicité était-elle d’origine tectonique? Pourquoi pas? Comme je l’ai déjà signalé, la Presqu’île de Reykjanes est complexe car il y a une cohabitation entre la tectonique d’accrétion de l’Islande et un volcanisme potentiel. C’est d’ailleurs ce double aspect qui a fait beaucoup hésiter les scientifiques islandais avant que l’éruption se déclenche le 19 mars 2021. Ils se sont longtemps demandé s’il s’agissait effectivement d’une intrusion magmatique avec présence d’un dyke.

Heureusement, ces tergiversations sont sans danger car la région est très faiblement peuplée. Au pire, la lave aurait pu couper la route côtière au moment de l’éruption de Fagradalsfjall. Elle aurait pu couper la route conduisant à l’aéroport de Keflavik si une éruption avait eu lieu dans le secteur de Keilir.

Avec un peu de recul, on se rend compte qu’il reste un très long chemin à parcourir dans le domaine de la prévision volcanique…

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The situation seems to be calming down in Iceland and perhaps will put an end to the anxiety of local volcanologists who have asked many questions about the future of the Fagradalsfjall eruption. It has now been more than two weeks since no lava flow has been observed at the site. The main crater is only degassing quietly and does not show the slightest hint of waking up. Seismicity is declining in the region and the tremor is decreasing as well.
The intense seismicity that was recorded near the initial eruptive site suggested a migration of magma and that lava might pierce the surface in the Keilir area. As of this writing, no significant events are observed in the region. In particular, the satellites did not detect any ground deformation or inflation.
Was there a magma intrusion as some have claimed? Nobody knows. Did the intrusion actually take place with a lack of pressure from the magma, which prevented it from piercing the surface? Who knows!
Was the seismicity of tectonic origin? Why not? As I have already pointed out, the Reykjanes Peninsula is complex because there is a mixture of Icelandic accretion tectonics and a potential volcanism. This dual aspect also caused Icelandic scientists to hesitate a lot before the eruption started on March 19th, 2021. They wondered for a long time whether it was indeed a magmatic intrusion with the presence of a dyke.
Fortunately, these procrastinations are harmless because the region is very sparsely populated. At worst, lava could have cut off the coastal road at the time of the Fagradalsfjall eruption. It could have cut off the road to Keflavik airport if an eruption had occurred in the Keilir area.
Looking back, one realizes that there is still a very long way to go in the field of volcanic prediction…

Capture écran webcam

Retour du lac de lave dans le Nyiragongo (RDC) // Lava lake back in Nyiragongo (DRC)

Selon l’Observatoire Volcanologique de Goma (OVG), le lac de lave a fait sa réapparition au fond du cratère du Nyiragongo 4 mois après l’éruption qui a causé les dégâts décrits précédemment. Selon les termes de l’OVG, “ le 18 septembre dernier, dans la soirée, il y a une lumière que la population de Goma a vu au sommet du volcan et qui donnait un signe qu’il y a réapparition du lac de lave. Le lendemain nous avons envoyé notre équipe au sommet pour vérifier réellement s’il y a ce lac de lave. Au même moment qu’ils arrivaient, il y a eu effondrement et la cheminée a été bouchée, la réalité est qu’il y a réapparition du lac de lave et pour nous, c’est un bon signe puisque l’éruption de 2021 a créé beaucoup de fractures dans la ville et en dehors, maintenant que le système a trouvé un endroit pour respirer, c’est un bon signe. La crainte était que si ça se bouche, ça peut sortir par différentes sorties qui ont été créées. ”

Pour mémoire, rappelons que le lac de lave du Nyiragongo a été découvert en 1948 par Haroun Tazieff. Une vidange du lac a été observée le 10 janvier1977, avec une coulée de lave très rapide qui, déjà à cette époque a détruit une partie de la ville de Goma. La lave s’est arrêtée à proximité de l’aéroport et causé la mort de 600 personnes.

Le lac de lave est réapparu en juin 1982, avec des fluctuations jusqu’en 2001.

Le 17 janvier 2002, le volcan s’éventre à nouveau sous la pression de la lave. La lave dévale ses flancs. Il est fait état de 45 morts.

Le 22 mai 2021, nouvelle ouverture de fractures sur les flancs du volcan. La prévision éruptive reste au point mort sur le Nyiragongo. De nouveaux drames se produiront, sans oublier les risques que présente le lac Kivu à proximité. Voir mes notes à ce sujet.

Source: OVG, Killer Volcanoes (C. Grandpey).

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According to the Goma Volcanological Observatory (OVG), the lava lake reappeared at the bottom of the Nyiragongo crater 4 months after the eruption which caused the damage described previously. In the words of the OVG, “on September 18th, in the evening, the population of Goma saw some light at the top of the volcano and which gave a sign that the lava lake has reappeared. The next day we sent our team to the summit to actually check if there was this lava lake. At the same time that they were arriving there was a collapse and the chimney was blocked, the reality is that the lava lake reappeared and for us this is a good sign since the eruption of 2021 has created a lot of fractures in and outside the city, now that the system has found a place to breathe, that’s a good sign. The fear was that if it gets clogged, it can come out through different exits that have been created. ”
As a reminder, the Nyiragongo lava lake was discovered in 1948 by Haroun Tazieff. A drainage of the lake was observed on January 10th, 1977, with a very rapid lava flow which, already at that time, destroyed part of the city of Goma. The lava stopped near the airport and killed 600 people.
The lava lake reappeared in June 1982, with fluctuations until 2001.
On January 17th, 2002, the volcano burst open again under the pressure of the lava. Lava rushed down its flanks. 45 deaths were reported.
On May 22nd, 2021, new fractures opened on the flanks of the volcano. The eruptive prediction remains at a standstill on Nyiragongo. New tragedies will occur, not to mention the risks presented by nearby Lake Kivu. See my posts on this topic.
Source: OVG, Killer Volcanoes (C. Grandpey).

Crédit photo: Wikipedia

Satellites et prévision sismique // Satellites and seismic prediction

Les séismes font partie des phénomènes naturels les plus destructeurs, mais aussi des difficiles à prévoir. Il faut bien admettre que, pour le moment, nous ne sommes pas en mesure de dire quand ils se produiront. Nous connaissons les régions susceptibles d’être secouées, mais nous ne savons pas quand, ni avec quelle intensité.

Pour essayer d’améliorer cette situation, des chercheurs ont récemment mis au point un système de surveillance qui utilise le système mondial de navigation par satellite – Global Navigation Satellite System (GNSS) – pour mesurer les déformations de la croûte terrestre. Le système peut fournir des indications utiles dans la prévision des séismes et des tsunamis. Le titre de l’étude, publiée dans le bulletin de la Seismological Society of America est « Global Navigational Satellite System Seismic Monitoring, » autrement dit «Surveillance sismique par le système mondial de navigation par satellite».

Les chercheurs expliquent que les systèmes GNSS envoient des signaux à 2000 récepteurs sur Terre. Ces signaux permettent d’identifier la position exacte des récepteurs. Les séismes déforment la croûte sous les récepteurs et modifie donc leur emplacement.

La surveillance sismique par GNSS n’est pas aussi précise que celle effectuée par les réseaux de sismomètres capables de détecter les moindres ondes sismiques. Le système GNSS  ne peut détecter que des déplacements de quelques centimètres ou plus. En revanche, il est également capable de détecter la vitesse d’ondes sismiques de seulement quelques dizaines de nanomètres par seconde.

Pour déterminer avec précision la distribution et la magnitude des mouvements de failles, les sismologues doivent généralement attendre que les données concernant les ondes sismiques atteignent des stations éloignées les unes des autres. Cela prend parfois des dizaines de minutes, le temps que les ondes se propagent sur la Terre.

Le système GNSS prend en compte les données brutes acquises par n’importe quel récepteur connecté à Internet sur la planète, positionne les données et les retransmet dans la seconde vers n’importe quel appareil connecté à Internet. En utilisant les données fournies par 1270 stations de réception à travers le monde, les chercheurs ont constaté qu’il fallait environ une demi seconde (exactement 0,52 s) pour la transmission d’un récepteur au centre de traitement de l’Université Centrale de Washington, indépendamment de la distance de la station.

Le réseau sismique conventionnel prend parfois 15 minutes ou plus pour identifier la magnitude d’un séisme qui provoque un tsunami. De plus, les marégraphes prennent parfois jusqu’à une heure pour fournir des données, en fonction de leur proximité par rapport au séisme. S’agissant des tsunamis, le système GNSS permettra de gagner du temps et offrira une plus grande précision pour alerter les populations.

Source: The Watchers.

Voici une petite vidéo (en anglais) qui explique le principe de fonctionnement du GNSS :

https://youtu.be/gffG5sTegT4

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Earthquakes are among the most destructive natural phenomena. They are the most difficult to predict and we have to admit that for the time being we are unable to predict them. We know the areas where they are likely to happen, but we don’t know when and how powerful they will be.

To try and make things better, researchers have recently developed a monitoring system that uses the Global Navigational Satellite System (GNSS) to measure crustal deformation, which can provide seismic monitoring for large earthquakes and tsunamis. The title of the study, published in the Bulletin of the Seismological Society of America is « Global Navigational Satellite System Seismic Monitoring. »

The researchers explain that GNSS systems send signals to 2,000 receivers on Earth. These signals are used to identify the receivers’ exact locations. Earthquakes deform the crust underneath the receivers, changing their locations.

The seismic monitoring by GNSS is not as accurate as seismometer-based networks capable of detecting minute seismic waves. It can only spot displacements of centimetres or larger, but it is also able to detect seismic wave velocities as small as tens of nanometers per second.

To precisely determine fault slip distribution and magnitude, seismologists usually have to wait for the seismic wave data to reach distant stations, which sees tens of minutes of delay while the waves spread across the Earth. The GNSS system takes in raw data acquired by any internet-connected receiver on the planet, positions the data, and retransmits the data back to any internet-connected device within a second. Using data from 1 270 receiver stations across the world, the researchers found that it took the data roughly half a second (0.52 s) to travel from a receiver to the processing centre at Central Washington University, independently of station distance

The conventional seismic network could take 15 minutes or more to identify the magnitude of an earthquake that causes a tsunami. The tidal gauges would take up to an hour to deliver data, depending on their proximity to the quake. The GNSS for the tsunami will be faster ; it will save time and provide greater accuracy to warn the populations.

Source : The Watchers.

Here is a short video showing how GNSS works :

https://youtu.be/gffG5sTegT4

Les lacs de lave du Kilauea, Ambrym et Nyiragongo // Kilauea, Ambrym and Nyiragongo lava lakes

En 2018, la pression du magma a entraîné la hausse de niveau du lac de lave au sommet du Kilauea (Hawaii). Cette forte pression magmatique a débouché sur une très spectaculaire éruption qui a provoqué la vidange rapide du lac de lave et l’effondrement du cratère sommital du Kilauea

La même séquence d’événements s’est également produite en 2018 à Ambrym, un volcan très actif au Vanuatu. On note beaucoup de points communs avec l’éruption du Kilauea. Avant 2018, la caldeira sommitale d’Ambrym hébergeait cinq lacs de lave. Dans les semaines précédant l’éruption, la lave dans au moins l’un des lacs a montré une hausse significative, comme cela a été observé avant l’éruption du Kilauea en 2018.

Source : GeoHazards

Une hausse de la sismicité a été enregistrée au sommet le 14 décembre à Ambrym et très vite le magma est entré dans la zone de rift sud-est, provoquant une fracturation importante du sol. En deux jours, les cinq lacs se sont vidangés et les cratères se sont effondrés, tandis que des panaches de cendres s’élevaient du sommet.

Le 17 décembre, la migration du magma s’est arrêtée à Ambrym. Peu de temps après, les habitants ont observé de la pierre ponce en train de dériver sur le rivage, preuve qu’une éruption sous-marine s’était produite plus loin dans la zone de rift. Au sommet, un lac d’eau a rapidement remplacé l’un des lacs de lave dans le cratère effondré.

La fracturation du sol à Ambrym a causé des dégâts aux bâtiments en 2018, mais l’éruption aurait pu être plus dévastatrice si elle s’était produite sur terre.

En 1913, un schéma d’activité identique s’est produit à Ambrym, avec une éruption sur terre qui a détruit un hôpital. Une étude sur l’éruption d’Ambrym en 2018 souligne que l’élévation du niveau du lac de lave avant l’éruption était probablement due à une accumulation de pression dans la chambre magmatique sommitale. Les auteurs de l’étude notent que ce processus a été décrit en détail pour le Kilauea qui dispose d’un réseau de surveillance plus performant.

En conclusion, on peut dire que les lacs de lave sommitaux sont de bons indicateurs de la pression qui règne dans la chambre magmatique sous-jacente, et jouent le rôle de baromètres à liquide.

L’analyse de la lave a montré que le dyke magmatique d’Ambrym avait, sur son parcours le long de la zone de rift, rencontré une poche périphérique de magma plus ancien. Ce mélange de magmas a également eu lieu lors de l’éruption dans la Lower East Rift Zone du Kilauea en 2018, avec des conséquences sur les débits éruptifs et les risques associés.

Les observations des éruptions d’Ambrym et du Kilauea indiquent que l’élévation rapide du niveau des lacs de lave sommitaux pourrait être un bon indicateur des prochaines éruptions latérales de ces volcans.

Ce processus éruptif a des implications pour les risques associés au Nyiragongo, en République Démocratique du Congo. Le volcan héberge un grand lac de lave actif depuis des décennies. L’élévation du niveau de ce lac de lave a précédé de grandes éruptions latérales en 1977 et 2002. L’éruption de 1977 du Nyiragongoa produit des coulées de lave particulièrement rapides qui ont tué des dizaines de personnes. Les coulées de lave de l’éruption de 2002 ont envahi une grande partie de la ville de Goma, laissant 120 000 personnes sans abri et en déplaçant de nombreuses autres. Actuellement, le lac de lave du Nyiragongo a un niveau élevé, semblable à celui d’avant les éruptions de 1977 et 2002. Une étude récente, menée par une équipe internationale de scientifiques, a conclu que la situation actuelle sur le Nyiragongo pourrait déboucher sur une nouvelle éruption latérale dans plusieurs années.

Source : Wikipedia

S’agissant du Kilauea, il convient de noter que le lac de lave actuel qui a commencé à se former en décembre 2020 dans le cratère de l’Halema’uma’u est très différent de celui que l’on pouvait observer avant 2018. Le lac actuel est formé par accumulation de la lave qui coule passivement au fond du cratère. Il ne se trouve pas directement au-dessus du conduit en provenance de la chambre magma. Cela signifie que les changements de son niveau ne peuvent pas être utilisés comme indicateurs de la pression magmatique.

Lac de lave avant l’éruption du Kilauea en 2018 (Source : HVO)

‘Lac’de lave actuel sur le Kilauea (Source: HVO

Au fil des ans, les pentes du Kilauea, d’Ambrym et du Nyiragongo ont été dévastées par des éruptions alimentées par un magma s’écoulant depuis leurs sommets. Les scientifiques espèrent aboutir à une meilleure compréhension de ces éruptions latérales et de leurs signes avant-coureurs. Ils pourront ainsi utiliser ces connaissances pour réduire les risques et améliorer la prévision éruptive.

Source: USGS / HVO.

Pour ceux qui possèdent l’ouvrage, des descriptions des éruptions tragiques d’Ambrym et du Nyiragongo se trouvent dans mon livre Killer Volcanoes, aujourd’hui épuisé.

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In 2018, rising summit lava lake levels, caused by building magmatic pressure, culminated in a large eruption of Kilauea (Hawaii) which abruptly drained the summit lava lake and initiated crater collapse.

The same sequence of events also occurred in 2018 on Ambrym, a highly active volcano in Vanuatu, with that paralleled those on Kilauea. Prior to 2018, the summit caldera on Ambrym hosted five lava lakes. In the weeks prior to the eruption, at least one of the lava lakes showed a significant rise, similar to what happened before Kilauea’s 2018 eruption.

Earthquakes began at the summit on December 14th, and soon magma intruded along Ambrym’s southeast rift zone, creating extensive ground cracking. Within two days, all five lakes had drained and the craters collapsed inwards, as ash plumes rose from the summit.

On December 17th, the magma migration stopped. Soon after, residents observed pumice drifting onshore, signaling that a submarine eruption had occurred far down the rift zone. At the summit, a water lake soon replaced one of the lava lakes in the collapsed crater.

Although ground cracking at Ambrym produced damage to buildings in 2018, the eruption could have been more hazardous if it had happened onshore. In 1913, a similar pattern of activity occurred at Ambrym, producing an onshore eruption that destroyed a hospital.

A study on the 2018 Ambrym eruption highlights that the rising lake level prior to the eruption was a likely sign of building pressure in the summit magma chamber. The authors note that this pattern has been documented in detail at Kilauea, which has a more extensive monitoring network.

In essence, summit lava lakes are giant pressure gauges of the underlying magma chamber, akin to a liquid barometer. Analysis of the lava chemistry showed that the magmatic dike at Ambrym had intersected a peripheral, isolated pocket of older magma on its route along the rift zone. This mixing of new and old magma also occurred during the 2018 lower East Rift Zone eruption of Kīlauea, with implications for eruption rates and hazards.

The Ambrym and Kīlauea observations suggest that rapidly rising summit lava lakes may be a common harbinger of upcoming flank eruptions.

This process has implications for hazards at Nyiragongo, in the Democratic Republic of the Congo, which hosts a large summit lava lake that has been intermittently active for decades.

Rising lake levels preceded large flank eruptions in 1977 and 2002 at Nyiragongo. The 1977 eruption produced unusually fast lava flows, killing scores of people. Lava flows from the 2002 eruption covered a large portion of the city of Goma, leaving 120,000 people homeless and displacing many more. Currently, the Nyiragongo lake has risen to a high level, roughly similar to that before the 1977 and 2002 eruptions. A recent study, by a different international team of scientists, has forecast that this could lead to a new flank eruption in several years.

It’s worth noting that the current lava lake at Kilauea, which started forming in December 2020, is fundamentally different from the lake that was present before 2018. The current lake is lava that is passively ponding at the bottom of the Halema’uma’u crater and is not situated directly over the conduit that rises from the magma chamber. This means its lava level changes can’t be used as a pressure gauge in the same manner.

Over the years, communities on Kilauea, Ambrym, and Nyiragongo have been devastated by eruptions fed by magma draining from their summits. Scientists hope to develop a better understanding of these flank eruptions and their precursors and use that knowledge to reduce risk and improve forecasts in the future.

Source: USGS / HVO.