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Eruption islandaise: des changements d’activité, mais toute prévision reste impossible ! // Icelandic eruption: changes in activity but no volcanic prediction !

Le Met Office islandais indique que l’éruption de Fagradalsfjall se poursuit au niveau de l’un des principaux cratères. Le cratère actif en ce moment est le cinquième à s’être ouvert sur la fracture le 13 avril 2021. Depuis le 27 avril, l’activité volcanique a été marquée par des fontaines de lave ininterrompues. Toutefois, cette activité s’est modifiée vers minuit le 2 mai ; depuis ce moment, l’éruption procède par impulsions. On observe des périodes d’intense activité d’une durée de 8 à 12 minutes et alternant avec des périodes de calme de 1 à 2 minutes. Les périodes intenses commencent par une forte activité, avec des fontaines de lave atteignant le plus souvent 100-150 m de hauteur, mais parfois 200 ou 300 mètres (voir la vidéo ci-dessous). Ces séquences d’activité intense sont parfaitement visibles sur le tremor dans les stations sismiques réparties autour du site éruptif. Hier soir, le cratère principal avait un comportement qui me rappelait celui d’un geyser, avec de brèves phases actives alternant avec des périodes de repos.

https://youtu.be/JX-H_sRMSUY

Les volcanologues islandais disent qu’il est difficile de déterminer la cause de ces changements intervenus dans l’activité volcanique. Il se pourrait qu’ils soient dus à des modifications dans le flux du magma, sa composition chimique ou celle des gaz, ou éventuellement des changements dans le conduit d’alimentation.

Páll Einarsson pense que les raisons peuvent être multiples et qu’il est trop tôt pour dire exactement ce qui explique ces changements. Il fait remarquer que vers la fin des dernières éruptions de l’Hekla, une activité similaire a été observée, même si les pauses et les séquences éruptives ont duré plus longtemps. Cependant, ces éruptions étaient différentes de l’événement actuel à Fagradalsfjall et elles mettaient en œuvre un type de magma différent. Il est donc difficile de faire une comparaison.

Un autre géophysicien pense que ce changement pourrait indiquer une baisse de l’activité volcanique. Il ajoute que l’éruption pourrait aussi réapparaître sur un autre site.

Un professeur de volcanologie à l’Université d’Islande a remarqué qu’à l’heure actuelle, l’éruption semble être beaucoup plus explosive qu’auparavant. Il explique que des explosions de lave comme celles observées ces dernières heures coïncident généralement avec une diminution de l’activité volcanique, mais il n’a pas précisé si l’éruption était en déclin ou en hausse.

En d’autres termes, personne ne sait ce qui va se passer maintenant… . !

 Compte tenu de ces changements d’activité, la taille de la zone de sécurité sur le site éruptif est en cours de réévaluation. Elle devrait désormais avoir un rayon de 500 mètres autour de l’éruption.

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The Icelandic Met Office indicates that the eruption in Fagradalsfjall continues through one main crater. The active crater is the fifth fissure opening that opened in the area on April 13th, 2021. Since April 27th, the volcanic activity was characterized by continuous lava fountains, but activity changed at around midnight on May 2nd, and has since  been showing pulsating behaviour. These pulses have intermittent active periods of 8-12 minutes, with 1-2 minutes of rest periods in between. The active pulses start with a strong fountain activity, with fountains reaching up to 100-150 m above ground level, and some even higher (see video below). These pulses are very apparent in the seismic tremor at seismic stations in a wide area around the eruption site. Last night, the main crater had a behaviour that looked like a geyser, with brief active phases, alternating with quiet periods.

https://youtu.be/JX-H_sRMSUY

Local volcanologists say it is not clear what is causing these changes in volcanic activity, but changes in magma flow, the chemical composition of magma/gas, or possibly changes in the volcanic conduit cannot be ruled out.

Páll Einarsson  states that the reasons for this can be many, and that it’s too early to tell what exactly is causing this transformation. He states that toward the end of the most recent eruptions at Hekla, a similar activity was seen, although the pauses and the bursts of eruption there lasted longer. However, those eruptions were different from the one by Fagradalsfjall mountain and involved a different kind of magma, making it hard to draw any conclusions.

Another geophysicist thinks that this change in the activity could indicate a reduced volcanic activity, but he adds that the eruption may possibly be looking for another place to reach the surface.

A professor of volcanology at the University of Iceland has noticed that at the moment the eruption seems to be much more explosive than before. He explains that explosive high lava jets such as this usually coincide with a decrease in volcanic activity, but did not state whether as a whole, the eruption is declining or increasing.

In other words, nobody knows…..

Considering these changes in activity, the size of the hazard area at the eruption site is being re-evaluated. It should be extended to a 500 metre radius from the eruption, due to a change in the volcanic activity.

Viscosité du magma et prévision éruptive // Magma viscosity and eruptive prediction

Suite à l’éruption du Kilauea (Hawaii) en 2018, une nouvelle étude explique que la mesure précoce de la viscosité du magma pourrait aider à prévoir certaines éruptions volcaniques

L’éruption du Kilauea de 2018 a fourni aux scientifiques une occasion unique d’identifier de nouveaux facteurs permettant de prévoir le comportement du magma et les risques des futures éruptions ainsi que les dangers associés.

Une équipe de chercheurs de l’Université d’Hawaï a identifié un indicateur de viscosité du magma susceptible d’être mesuré avant une éruption. Leurs résultats ont été publiés dans la revue Nature.

Les auteurs de l’étude expliquent que les propriétés du magma à l’intérieur d’un volcan affectent le déroulement d’une éruption. En particulier, sa viscosité est un facteur majeur qui influence le degré de dangerosité d’une éruption pour les localités à proximité. Il est bien connu que les magmas très visqueux déclenchent des explosions plus puissantes car les gaz peuvent difficilement s’échapper, ce qui entraîne une accumulation de la pression à l’intérieur du système d’alimentation du volcan. De plus, l’extrusion d’un magma plus visqueux donne naissance à des coulées de lave plus lentes. A Hawaï, le magma sort à des températures très élevées, ce qui explique sa grande fluidité et que les coulées de lave parcourent parfois de très longues distances.

Les chercheurs ont remarqué que la viscosité du magma n’est généralement évaluée qu’après une éruption, pas avant. C’est pourquoi ils ont essayé d’identifier les premiers indices de viscosité du magma. L’événement de 2018 a débuté avec une première phase d’activité dans la Lower East Rift Zone du Kilauea. La première des 24 fractures éruptives s’est ouverte début mai et l’éruption s’est poursuivie pendant trois mois. Cette situation a permis aux scientifiques d’obtenir une foule d’informations. En particulier, ils ont obtenu de nombreuses données sur le comportement du magma à haute et basse viscosité, ainsi que sur les contraintes pré-éruptives qui se sont exercées dans le substrat rocheux sous le Kilauea.

On sait que l’activité tectonique et volcanique provoque la formation de failles dans la roche qui constitue la croûte terrestre. Lorsque les contraintes géologiques agissent sur ces failles, les géologues peuvent mesurer leur orientation 3D et leur mouvement en analysant la sismicité. En étudiant ce qui s’est passé dans Lower East Rift Zone du Kilauea en 2018, ils ont pu déterminer que la direction des mouvements des failles dans cette zone avant et pendant l’éruption pouvait être utilisée pour estimer la viscosité du magma pendant les périodes précédant l’activité volcanique. Les chercheurs ont ainsi pu montrer qu’avec une surveillance digne de ce nom, ils peuvent établir une relation entre la pression et les contraintes dans le système d’alimentation d’un volcan et le mouvement en profondeur d’un magma plus visqueux. Ils pensent que de telles analyses permettront de mieux anticiper le comportement éruptif de volcans comme le Kilauea et de prendre des mesures adaptées à la situation.

Source: West Hawaii Today.

[Remarque personnelle: S’agissant du Kilauea, le processus éruptif est assez bien connu et ne réserve guère de surprises. Comme le volcan se trouve sur un point chaud et est alimenté par du magma à très haute température en provenance du manteau terrestre, la lave est en général très fluide avec des coulées de lave qui parcourent de longues distances et peuvent être destructrices, comme on l’a vu lors de l’éruption de 2018. Sur d’autres volcans du monde qui ont des magmas plus différenciés, une telle étude pourrait présenter un intérêt certain pour anticiper le comportement éruptif.

Vous pourrez également lire le résumé de l’étude que j’ai effectuée sur le processus de refroidissement de la lave sur le Kilauea:

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/processus-de-refroidissement-de-la-lave-sur-le-kilauea-hawaii/]

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In the wake of Kilauea’s 2018 eruption in Hawaii, a new study explains that measuring magma viscosity early could forecast volcanic eruptions The 2018 Kilauea eruption provided scientists with a unique opportunity to identify new factors to help forecast the behaviour and associated hazards of future eruptions.

A team of researchers from the University of Hawaii identified an indicator of magma viscosity that can be measured before an eruption. Their findings were published in the journal Nature.

The authors of the study explain that the properties of the magma inside a volcano affect how an eruption will play out. In particular, its viscosity is a major factor in influencing how hazardous an eruption could be for nearby communities. It is well known that very viscous magmas are linked with more powerful explosions because they can block gas from escaping through vents, allowing pressure to build up inside the volcano’s plumbing system. Moreover, the extrusion of more viscous magma results in slower-moving lava flows. In Hawaii, magma comes out at very high temperatures, which accounts for its high fluidity and for lava flows travelling sometimes very long distances.

The researchers have noticed that magma viscosity is usually only quantified well after an eruption, not in advance. So, they have tried to identify early indications of magma viscosity that could help forecast a volcano’s eruption style.

The 2018 event included the first eruptive activity in Kilauea’s Lower East Rift Zone since 1960. The first of 24 fissures opened in early May, and the eruption continued for three months. This situation provided the scientists with unprecedented access to information. In particular, the event provided a wealth of simultaneous data about the behaviour of both high- and low-viscosity magma, as well as about the pre-eruption stresses in the solid rock underlying Kilauea.

It is known that tectonic and volcanic activity cause faults to form in the rock that makes up Earth’s crust. When geologic stresses cause these faults to move against each other, geoscientists measure the 3D orientation and movement of the faults using seismic instruments. By studying what happened in Kilauea’s Lower East Rift Zone in 2018, they determined that the direction of the fault movements in the lower East Rift Zone before and during the volcanic eruption could be used to estimate the viscosity of rising magma during periods of precursory unrest. The researchers were able to show that with robust monitoring that they can relate pressure and stress in a volcano’s plumbing system to the underground movement of more viscous magma. They think this will enable monitoring experts to better anticipate the eruption behaviour of volcanoes like Kilauea and to tailor response strategies in advance.

Source: West Hawaii Today.

[Personal note: As far as Kilauea is concerned, the eruptive process is fairly well known. As the volcano lies on a hotspot with magma coming at very high temperature from the Earth’s mantle, the lava is very fluid with long distance lava flows that can de destructive, as could be seen during the 2018 eruption. On other volcanoes in the world which have more differentiated magmas, a similar study could prove useful to predict the behaviour of the eruptions.

You can also read  the abstract of the study I made about the lava cooling process on Kilauea volcano: https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/processus-de-refroidissement-de-la-lave-sur-le-kilauea-hawaii/]

Eruption 2018 du Kilauea (Fissure 8) [Crédit photo : HVO]

Photo : C. Grandpey

Errare humanum est!

Les volcanologues de l’Université des Antilles (UWI) et les habitants de St Vincent ont eu beaucoup de chance. L’éruption de La Soufrière a commencé progressivement. Le 8 avril 2021, une évolution rapide de l’activité sismique a été observée. L’ampleur des épisodes de tremor, généralement associés à l’ascension du magma vers la surface, a augmenté progressivement. Le réseau sismique a également enregistré quelques séismes longue période, généralement associés au mouvement du magma. De plus, les observations visuelles de la zone sommitale du volcan ont révélé que quelque chose allait se passer.

Au vu de tous ces paramètres, il ne faisait guère de doute que du magma s’approchait de la surface, avec le risque d’une éruption explosive. En conséquence, le niveau d’alerte a été élevé à la couleur ROUGE et il a été décidé d’évacuer tous les habitants de la zone Rouge de Saint-Vincent.

Bonne décision car, comme on pouvait s’y attendre, l’éruption a commencé à 8h40 le 9 avril avec une colonne éruptive qui est montée jusqu’à 8 km, avec les inévitables retombées de cendres qui accompagnent généralement ce genre d’éruption. Le dôme sommital du volcan n’a pas explosé et l’éruption n’a pas déclenché de coulées pyroclastiques pendant cette phase initiale, de sorte qu’il n’y a pas eu de victimes et que les autorités ont eu le temps de mettre en sécurité la population menacée. Au final, personne n’a vraiment été pris par surprise.

A côté de cette bonne prévision à court terme, les volcanologues de l’UWI se sont trompés lorsqu’une nouvelle crise éruptive a eu lieu le 16 avril 2021, une semaine après l’éruption initiale. Après 41 heures sans exploser, le volcan s’est réveillé à 6 h 16 ce jour-là. Le 15 avril, le chef de l’équipe scientifique de l’UWI avait déclaré qu’il lui semblait que le volcan était sorti de la période explosiven. Malheureusement pour lui, la prévision était mauvaise t la volcan avait décidé autrement. L’épisode éruptif du 16 avril a émis un panache qui a atteint 7 000 à 8 000 mètres.

Le volcanologue a reconnu son erreur – ce qui est tout à son honneur –  et déclaré que la période explosive n’était pas encore terminée et qu’il fallait s’attendre à de nouvelles explosions dans les prochains jours. On verra si cette nouvelle prévision est exacte…

Source: médias d’information locaux.

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UWI volcanologists – and residents – at St Vincent were very fortunate. The eruption of La Soufriere started progressively. A rapid change in seismic activity was observed on April 8th. The tremor episodes, usually associated with the movement of magma to the surface, slowly increased in magnitude. The seismic network also recorded a few long-period earthquakes, usually associated with the movement of magma. Moreover, visual observations of the volcano’s summit area revealed that something was going to happen.

All these parameters showed that a fresh batch of magma was probably getting close to the surface, with the risk of an explosive eruption.  As a consequence, the alert level was elevated to RED and an evacuation order was issued for residents in the St Vincent’s Red Hazard Zone.

With no surprise, the eruption started at 8:40 on April 9th with an eruptive column rising up to 8 km and the inevitable ashfall that usually accompanies this kind of explosions. The volcano did not produce a blast and did not trigger pyroclastic flows during this initial phase of the eruption so that there were no casualties and authorities had time to put residents at risk in safe places. In short, nobody was really taken by surprise.

However, the volcano UWI volcanologists were wrong when it exploded again on April 16th, one week after the initial eruption. After 41 hours without exploding, the volcano went off at 6:16 a.m. on that day. On April 15th, the head of the team of UWI volcanologists had said that it looked as if the volcano was out of the period of exploding. Unfortunately, this proved completely wrong. The 16 April explosion emitted an eruption plume that rose to about 7,000- 8,000 metres.

After this mistake in eruptive prediction, the scientist admitted he was wrong and said that the explosive period was not over yet and there could be more explosions in the future. Let’s see if the new prediction proves right!

Source: Local news media.

Panache éruptif du 16 avril 2021 (Source : UWI)

Stromboli : 10 minutes pour fuir en cas de paroxysme ! // Stromboli: 10 minutes to flee in the event of a paroxysm !

Selon une étude effectuée par une équipe de chercheurs italiens issus des universités de Florence, Palerme, Pise et Turin, ainsi que de l’INGV, la surveillance de la déformation du sol sur un volcan permettrait de comprendre à l’avance quand une violente éruption va se produire. Les travaux de ces chercheurs – publiés dans la revue Nature Communications  – se sont appuyés sur l’activité éruptive du Stromboli (Sicile). Ils ont mis au point un système d’alerte automatique en temps réel.

Les chercheurs ont rassemblé des milliers de données au cours des 15 dernières années, à l’aide de capteurs inclinométriques très sensibles. Ces capteurs ont permis de constater que les explosions paroxystiques du Stromboli sont précédées d’une déformation faible mais nette du sol, de l’ordre du millionième de degré. Le phénomène se répète à l’identique pour chaque épisode éruptif, du plus faible au plus violent. L’ensemble de l’édifice volcanique commence à connaître une inflation près de 10 minutes avant l’explosion strombolienne provoquée par la dilatation des gaz lors du processus d’ascension du magma dans le conduit d’alimentation.

Les signaux détectés par les chercheurs sont cruciaux non seulement pour alerter lors des événements explosifs mais aussi lors de ceux qui se produisent après coup, comme les tsunamis qui peuvent avoir des effets dévastateurs.

Un chercheur rappelle que les éruptions volcaniques explosives sont des phénomènes violents et soudains dont la dynamique est si rapide qu’ils échappent au contrôle de la plupart des réseaux de surveillance. De telles éruptions représentent un grave danger, en particulier lorsque les zones entourant le volcan sont densément peuplées ou constituent une attraction touristique. C’est le cas à Stromboli où des milliers de visiteurs sont attirés par l’activité strombolienne spectaculaire qui se produit chaque jour. Cette activité modérée peut être interrompue par des événements beaucoup plus violents, comme ceux observés en juillet et août 2019, avec des colonnes éruptives de plusieurs kilomètres de haut, des incendies de végétation et de petites vagues de tsunami, sans oublier les retombées de cendres et de lapilli sur l’île.

La Protection Civile explique que  le système d’alerte automatique pour les paroxysmes à Stromboli est opérationnel à titre expérimental depuis octobre 2019 et représente le premier système d’alerte automatique au monde pour les éruptions volcaniques explosives.

Source : La Sicilia.

Cet article appelle plusieurs remarques de ma part. D’une part, l’accès au sommet du Stromboli étant actuellement interdit aux touristes, le risque aux personnes lors d’un paroxysme est très faible. Ce nouveau système d’alerte permettra-t-il à la situation d’évoluer avec une ouverture du sommet aux touristes accompagnés de guides ?

Ensuite, un laps de temps de 10 minutes me semble bien court pour avertir les guides qui se trouveraient au sommet du volcan avec des groupes de touristes.

S’agissant de la population de l’île dans son ensemble, quel système d’alerte préviendra les habitants ? Sirènes ? Pas sûr qu’une dizaine de minutes soit un temps suffisant pour se mettre à l’abri d’une fureur du volcan. La Sicile n’est pas le Japon !

Enfin, pour déclencher le système d’alerte, quel niveau d’inflation permettra de faire la différence entre une éruption strombolienne classique un peu forte et un paroxysme digne de ce nom ?

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According to a team of Italian researchers from the universities of Florence, Palermo, Pisa and Turin, as well as the INGV, monitoring the deformation of the ground on a volcano would make it possible to understand in advance when a violent eruption would occur. The work of these researchers – published in the journal Nature Communications – was based on the eruptive activity of Stromboli (Sicily). They have developed an automatic alert system, in real time.

Researchers have collected thousands of data over the past 15 years, using highly sensitive tiltmeter sensors. These sensors have shown that the paroxysmal explosions of Stromboli are preceded by a weak but clear deformation of the ground, of the order of a millionth of a degree. The phenomenon is repeated identically for each eruptive episode, from the weakest to the most violent. The entire volcanic edifice begins to experience inflation nearly 10 minutes before the Strombolian explosion caused by the expansion of gases during the process of magma ascent in the supply duct. The signals detected by researchers are crucial not only to alert during explosive events but also during those that occur after the events, such as tsunamis which can have devastating effects.

A researcher recalls that explosive volcanic eruptions are violent and sudden phenomena whose dynamics are so rapid that they escape the control of most surveillance networks. Such eruptions represent a serious danger, especially when the areas surrounding the volcano are densely populated or are a tourist attraction. This is the case with Stromboli where thousands of visitors are drawn to the spectacular Strombolian activity that occurs every day. This moderate activity can be interrupted by much more violent events, such as those observed in July and August 2019, with eruptive columns several kilometres high, vegetation fires and small tsunami waves, not to mention the fall of ash and lapilli on the island.

The Civil Protection authorities explain that the automatic warning system for paroxysms at Stromboli has been operational on an experimental basis since October 2019 and represents the first automatic warning system in the world for explosive volcanic eruptions.

Source: La Sicilia.

This article calls for several comments. On the one hand, since access to the summit of Stromboli is currently closed to tourists, the risk to people during a paroxysm is very low. Will this new alert system allow the situation to evolve with the opening of the summit to tourists accompanied by guides?

Then, a period of 10 minutes seems very short to warn the guides who would be at the summit of the volcano with groups of tourists. With regard to the population of the island as a whole, what warning system will notify the inhabitants? Sirens? Not sure that ten minutes is enough time to take shelter from the fury of the volcano. Sicily is not Japan!

Finally, before triggering the warning system, what level of inflation will make the difference between a typical Strombolian eruption that is a little strong and a real paroxysm ?

Photo : C. Grandpey