Hawaii: Ça va durer encore longtemps ? // Hawaii: Will it still last long ?

« Ça va durer encore longtemps? » « Combien de temps va-t-elle durer? » Alors que l’éruption semble marquer le pas et est peut-être en passe de se terminer, c’est la question que posent aujourd’hui la plupart des Hawaïens.
Malheureusement, personne n’est en mesure de donner une réponse fiable. Cependant, les scientifiques du HVO tentent d’imaginer les scénarios les plus probables en fonction des caractéristiques de l’éruption actuelle et en la comparant à des éruptions du passé.
L’éruption dans la Lower East Rift Zone (LERZ) a débuté le 3 mai 2018. Au cours des semaines qui ont suivi, 24 bouches se sont ouvertes, mais seule la Fracture n° 8, qui s’est ouverte le 5 mai et s’est réactivée le 27 mai, est toujours active aujourd’hui. Le 4 juin, la coulée de lave issue de la Fracture n° 8 a atteint Kapoho Bay où un delta continue de croître au fur et à mesure que la lave pénètre dans l’océan.
Si on connaissait la quantité de lave émise par l’éruption,  on pourrait répondre à la question concernant la durée, mais il est difficile de mesurer le volume de lave émis par la Fracture n° 8. Les scientifiques de l’USGS ont utilisé plusieurs techniques au cours des dernières semaines et sont arrivés à la conclusion que la Fracture n° 8 émet entre 50 et 150 mètres cubes par seconde, ce qui donne un volume total de 0,5 kilomètre cube à ce jour. Une tendance à la baisse du volume de lave émis pourrait laisser supposer que l’éruption touche à sa fin. Malheureusement, les géologues du HVO n’ont détecté, aucune évolution dans ce sens. Le volume émis semblait plus ou moins constant avec quelques variations et une baisse d’intensité ces derniers jours.
Avant la sortie de la lave dans la LERZ, les scientifiques ont procédé à une surveillance géophysique de la sismicité et de la déformation du sol qui ont accompagné l’intrusion magmatique sous les Leilani Estates. Si les géologues observaient une diminution de volume dans cette intrusion, alors que la lave continue à sortir de la Fracture n° 8, ils pourraient estimer le laps de temps au bout duquel l’intrusion serait terminée. Malheureusement, les instruments de surveillance n’ont détecté aucun changement dans l’intrusion depuis sa mise en place. Ceci laisse supposer que la lave émise par l’éruption de la Fracture n° 8 est rapidement remplacée par un nouveau magma.
Une autre solution pour essayer de prévoir la durée de l’éruption consiste à se tourner vers les éruptions du passé. L’USGS a comparé l’éruption de 2018 à quatre autres événements qui se sont déroulés dans la LERZ.
– L’éruption de 1840, qui a duré 26 jours, a eu un débit éruptif moyen semblable à celui d’aujourd’hui.
– En 1924, des séismes et des affaissements importants dans la région de Kapoho montrent que le magma a pénétré dans la LERZ, mais aucune éruption n’a eu lieu.
– Une éruption dans la LERZ en 1955 montre quelques points communs avec les trois premières semaines de l’éruption actuelle. Au cours de l’événement de 1955 qui a duré 195 jours, plus de 20 fractures se sont ouvertes sans ordre précis. En mai 2018, 24 fractures se sont également ouvertes sans ordre précis. Cependant, le débit éruptif moyen en 1955 était beaucoup plus faible qu’en 2018.
– La plus récente éruption dans la LERZ s’est produite à Kapoho en 1960. Elle a duré environ 5 semaines et le débit éruptif était inférieur de moitié à celui de l’éruption actuelle.
Le 31 juillet 2018, l’éruption de 2018 avait dépassé en durée celle de 1955 et dépassé en débit de lave émis tous les événements du passé sauf l’éruption de 1840.

La LERZ du Kilauea a connu plus de 100 éruptions au cours des 2 500 dernières années. Comme on ne peut pas déterminer avec précision les durées ou les débits éruptifs de ces événements passés, on essaye de le faire approximativement en mesurant le volume émis sur la zone couverte par la lave.
L’Heiheiahulu, une bouche éruptive en forme de bouclier, semblable au Kupaianaha (actif entre 1986 et 1992), est probablement entrée en éruption au début du 18ème siècle. Elle est située à environ 10 km en amont de la Fracture n° 8 et sa lave couvre environ 45 kilomètres carrés. Sa ressemblance avec le Kupaianaha et le Mauna Ulu laisse supposer que l’éruption de l’Heiheiahulu a duré plusieurs années.
La lave du Pu’u Kaliu, situé à 1,6 km de la Fracture n° 8, a recouvert environ 12 kilomètres carrés pour un volume estimé à 0,2 kilomètre cube. Les coulées de lave du Pu’u Kaliu, qui ont probablement été émises en 1790 à partir des fractures de part et d’autre de la LERZ, sont semblables celles de 1840.
Enfin, il ne faudrait pas oublier le Pu’uO’o dont l’éruption a duré 35 ans (1983-2018), avec un volume de 3,3 kilomètres cubes, et le Mauna Ulu, qui a émis 0,2 kilomètre cube de lave en 5 ans (1969-1974).
Combien de temps durera l’éruption de 2018 dans la LERZ ? Si l’on se réfère aux éruptions du passé et aux résultats de la surveillance géophysique actuelle, elle pourrait continuer pendant plusieurs mois, voire quelques années.
Source: USGS / HVO.

NB: Il sera intéressant de voir dans quelques jours si cette dernière prévision est bonne….

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“Will it still last long?” “How long will it last?” While the eruption is declining and might be coming to an end, this is the question most Hawaiians are asking today.

Unfortunately,  no one knows for sure. However, HVO scientists are trying to guess the most likely possibilities based on characteristics of the current eruption and comparisons with past eruptions.

The Lower East Rift Zone (LERZ) eruption started on May 3rd, 2018. Over the next few weeks, a total of 24 vents briefly erupted, but only the 8th fissure, which initially opened on May 5th and reactivated on May 27th, is still erupting today. On June 4th, the Fissure 8 lava flow reached Kapoho Bay, where a lava delta continues to grow as lava enters the ocean.

Knowing how much lava is erupting could help answer the duration question, but it has been difficult to measure the Fissure 8 eruption rate. USGS scientists have used several techniques in recent weeks to obtain a rough estimate of 50 to 150 cubic metres per second, for a total erupted volume to date of 0.5 cubic kilometres. A decreasing trend in this rate would suggest that the eruption might be coming to an end. Unfortunately, HVO geologists have not detected any trends. The eruption rate seems more or less constant with some decrease in the past days.

Preceding the LERZ eruption, geophysical monitoring of earthquakes and ground deformation tracked the subsurface intrusion of magma under Leilani Estates. If geologists could detect decreases in the volume of that intrusion as Fissure 8 lava continues to erupt from it, they could estimate the length of time after which the intrusion would be depleted. But monitoring has detected no changes in the intrusion since its emplacement. This suggests that magma withdrawn by the Fissure 8 eruption is being quickly replaced.

Another solution is to turn to past eruptions for clues to possible duration. USGS has compared Kilauea’s 2018 eruption to four past LERZ events.

– The 1840 eruption, which lasted 26 days, had an average eruption rate similar to today’s rate.

– In 1924, earthquakes and major subsidence in the Kapoho area suggested that magma had intruded the LERZ, but no eruption occurred.

– A LERZ eruption in 1955 shared some similarities with the first three weeks of the current eruption. During the 88-day-long 1955 event, more than 20 fissures erupted in no clear order. In May 2018, 24 fissures erupted, also in no clear order. However, the average 1955 eruption rate was significantly lower than the present rate.

– The most recent LERZ eruption occurred in Kapoho in 1960. It lasted about 5 weeks, and its eruption rate was less than half that of today’s eruption.

As of July 31st, 2018, the 2018 eruption has surpassed the 1955 eruption in duration and exceeded all but the 1840 event in eruption rate.

Kilauea’s Lower East Rift Zone has erupted more than 100 times in the past 2,500 years. As one cannot determine the durations or eruption rates for those past events, one must use a proxy for those quantities, such as area covered by lava and total volume erupted.

Heiheiahulu, a shield-shaped vent similar to Kupaianaha (active 1986–1992), may have erupted in the early 18th century. It is located about 10 km uprift of Fissure 8, and its lavas cover about 45 square kilometres. The similarity of its structure to that of Kupaianaha and Mauna Ulu suggest that Heiheiahulu erupted for several years.

Lava from Pu’u Kaliu, located 1.6 km uprift of Fissure 8, covered about 12 square kilometres with an estimated volume of 0.2 cubic kilometres. Pu’u Kaliu lava flows, thought to have erupted in 1790 from fissures on either edge of the LERZ, are similar to the 1840 flow.

Finally, one should also consider Pu’uO’o whose eruption lasted 35 years (1983–2018), erupting a volume of 3.3 cubic kilometres, and Mauna Ulu, which erupted 0.2 cubic kilometres of lava over 5 years (1969–1974).

So, how long will the 2018 LERZ last? Based on past eruptions and current geophysical monitoring, it could continue for many months to a few years. Time will tell.

Source: USGS / HVO.

L’activité de la Fracture n° 8 montre des temps forts et des temps faibles (comme ici sue la photo), mais elle reste globalement soutenue. [Crédit photo : USGS / HVO]

Mt Agung (Indonésie / Indonesia): Bilan de 4 mois d’activité // After 4 months of activity

Ma première note sur ce blog à propos de l’éruption de l’Agung remonte au 14 septembre 2017. Ce jour-là, le VSI indique que le niveau d’alerte est passé de 1 à 2 (Waspada), suite à une augmentation de l’activité volcano-tectonique.
Il est conseillé aux villageois et aux visiteurs de rester à plus de 3 kilomètres du cratère. On nous rappele que le district de Karangasem autour du volcan compte environ 408 000 habitants et que la dernière éruption de l’Agung s’est produite en mars 1963 et a tué quelque 1100 personnes.

Le 19 septembre 2017, le niveau d’alerte passe à 3 (Siaga) sur une échelle de 4. La zone de sécurité est désormais étendue à 6 kilomètres du cratère et jusqu’à 7,5 kilomètres au nord, au sud-est et au sud-sud-ouest. On observe une augmentation continue de l’activité sismique ainsi que des émissions de gaz et de vapeur qui atteignent une cinquantaine de mètres de hauteur dans le cratère.

Le 22 septembre 2017, les autorités indonésiennes font passer le niveau d’alerte du Mont Agung au maximum (AWAS). Selon le VSI, on observe une «augmentation considérable» de l’activité sismique, ce qui indique une forte probabilité d’éruption.
La zone de sécurité est étendue jusqu’à 9 – 12 kilomètres du cratère.

Près de 11 300 villageois ont déjà quitté leurs maisons autour du volcan. Ils se trouvent dans des abris temporaires, des centres sportifs, des salles de villages et chez des proches.

Le 29 septembre 2017, 144 389 personnes ont été évacuées

Le 29 octobre 2017, le niveau d’alerte est ramené à 3 (SIAGA). Le diamètre de la zone de sécurité s’étend à 6 km au NNE et à 7,5 km dans la partie sud du volcan.

Le 27 novembre 2017, le niveau d’alerte est de nouveau élevé à son maximum (4 – AWAS). L’éruption a évolué d’une phase phréatique à une phase magmatique. Les panaches de cendre montent jusqu’à 4000 mètres au-dessus du cratère.

Les panaches de cendre de l’Agung ont entraîné la fermeture de l’aéroport de Denpasar au moins pendant 24 heures.

Le 1er décembre 2017, le VSI indique que depuis le 30 septembre, les émissions de cendre semblent avoir été remplacées par un panache essentiellement composé de vapeur.

Le 3 décembre 2017, selon le VSI, le volume du cratère est estimé à environ 60 millions de mètres cubes et le volume de lave dans le cratère est estimé à moins de 50%, soit environ 20 millions de mètres cubes.

Le 23 décembre 2017, le Président révoque le niveau d’alerte de l’Agung et annonce que l’île de Bali est prête à accueillir de nouveau les touristes.

La situation n’a guère évolué ces derniers jours. Les dernières vidéos (non datées) semblent montrer que l’on a affaire à une colonne de magma ouverte dans le cratère et qu’il n’y a pas de dôme de lave en formation. La situation ne semble donc pas menaçante actuellement pour les populations autour du volcan. Le travail a repris dans les mines sur les pentes de l’Agung. Les paysans sont autorisés à regagner leurs fermes pendant la journée et il leur est fortement conseillé de retrouver la sécurité des centres d’hébergement pendant la nuit.

En résumé, concernant la prévention, on peut dire que les autorités indonésiennes ont eu raison d’appliquer le principe de précaution dès les premiers signes de réveil de l’Agung car on sait que ce volcan peut être destructeur (voir l’éruption de 1963).

S’agissant de la prévision volcanique, j’ai souvent l’impression que le VSI – qui travaille pourtant très sérieusement – fait du pilotage à vue, avec un niveau d’alerte qui fait le yo-yo. Les volcanologues locaux observent mais, à l’image de leurs collègues européens et américains, ne sont pas capables de faire des prévisions fiables sur ce type de volcans où la volcanologie montre vite ses limites.

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My first post on this blog about the Mt Agung eruption dates back to September 14th , 2017. At that time, VSI indicated that the alert level had increased from 1 to 2 (Waspada) on Thursday, September 14, 2017, following an increase in volcano-tectonic activity.
Villagers and visitors were advised to stay more than 3 kilometres from the crater. We were reminded that the Karangasem district around the volcano included about 408,000 inhabitants and that the last eruption of Mt Agung occurred in March 1963 and killed some 1,100 people.
On September 19th, 2017, the alert level was increased to 3 (Siaga) on a scale of 4. The safety zone was extended to 6 kilometers from the crater and up to 7.5 kilometres to the north, southeast and south. south-southwest. There was a continuous increase in seismic activity as well as gas and steam emissions that reached about fifty meters high in the crater.
On September 22nd, 2017, the Indonesian authorities were raising the alert level of Mount Agung to the maximum (AWAS). According to the VSI, there was a « considerable increase » in seismic activity, indicating a high probability of eruption.
The security zone was extended to 9 – 12 kilometres from the crater.
Nearly 11,300 villagers had already left their homes around the volcano. They were in temporary shelters, sports centers, village halls and relatives.
On September 29th, 2017, 144,389 people were evacuated
On October 29th, 2017, the alert level was reduced to 3 (SIAGA). The diameter of safety zone a was 6 km NNE and 7.5 km in the southern part of the volcano.
On November 27th, 2017, the level of alert is again raised to its maximum (4 – AWAS). The eruption evolved from a phreatic phase to a magmatic phase. The plumes of ash rise up to 4000 meters above the crater.
The ash plumes led to the closure of Denpasar Airport for at least 24 hours.
On December 1st, 2017, VSI indicated that since September 30, ash emissions had appeared to have been replaced by a plume consisting mainly of steam.
On December 3rd, 2017, according to the VSI, the volume of the crater was estimated at about 60 million cubic meters and the volume of lava in the crater was estimated at less than 50%, about 20 million cubic meters.
On December 23rd, 2017, the President revoked the alert level of Mt Agung and announced that the island of Bali was ready to welcome tourists again.

The situation has not much changed in recent days. The latest videos (undated) seem to show that we are confronted with an open column of magma in the crater and there is no lava dome in formation. The current situation does not seem to be a threat to the populations around the volcano. Work has resumed in the mines on the slopes of Mt Agung. Farmers are allowed to return to their farms during the day, and are strongly advised to return to the safety of the shelters during the night.

To sum it up, one can say that, as far as prevention is concerned,  the Indonesian authorities were right to apply the precautionary principle at the first signs of activity of Mt Agung because we know that this volcano can be destructive (see the eruption of 1963).
With regard to volcanic prediction, I often feel that VSI – which is working very seriously – is flying at sight, with the alert level going up and down. Local volcanologists observe the situation but, like their European and American colleagues, are not able to make reliable predictions on this type of volcanoes which rapidly show the limits of volcanology. .

Crédit photo: Wikipedia

Agung (Bali / Indonésie) : Pilotage à vue // Visual monitoring

Dans les années 2000, j’assistais à une conférence donnée à l’Université de Lyon par le regretté François Le Guern, géochimiste et ancien membre de l’équipe Tazieff. Il a débuté ses propos en ces termes : « Je ne sais pas, nous ne savons pas, prévoir une éruption volcanique ». Cette phrase me revient sans cesse à l’esprit en observant les incertitudes qui entourent actuellement l’éruption de l’Agung. Plus qu’à des prévisions, les scientifiques indonésiens et étrangers se livrent à un jeu de pronostics. La grande question est de savoir si l’éruption prévue – à condition qu’elle ait lieu – ressemblera à celle de 1963 qui reste le seul point de repère digne de ce nom. En effet, on ne sait que très peu de choses, pour ne pas dire rien, sur l’histoire éruptive de l’Agung. Si l’on consulte la base de données de la Smithsonian Institution, on se rend vite compte que l’on manque cruellement d’informations sur les éruptions de 1808 et 1843, les seuls événements répertoriés avant celui de 1963. Les informations concernant cette dernière éruption s’appuient largement sur les témoignages de personnes ayant assisté à la colère du volcan.

Sur le plan scientifique, aucun paramètre n’indique à coup sûr la suite des événements. Les sismographes s’agitent de temps en temps et montrent clairement qu’un magma juvénile est apparu dans les entrailles du volcan. On a assisté à une inflation de l’édifice au mois de septembre avant le réveil du volcan, mais la tendance s’est stabilisée depuis. Les observations du cratère  révèlent la présence d’un amas de lave incandescente qui occupe moins de la moitié du gouffre. Certains volcanologues locaux pensent que le cratère pourrait se remplir et atteindre le point de débordement à la mi décembre. Les données satellitaires révèlent une anomalie thermique sur le volcan, ce qui semble tout compte fait assez normal. Il serait intéressant d’avoir les informations fourniess par l’interférométrie radar mais, à ma connaissance, rien n’a été diffusé à ce sujet. Les émissions de SO2 n’atteignent pas les sommets.

Nous sommes donc dans une situation d’attente. Les autorités indonésiennes ont appliqué le principe de précaution et mis à l’abri les populations vivant à moins de 10 km du cratère. C’est une sage décision, même s’il n’est pas facile de garder pendant des semaines des dizaines de milliers de personnes dans des centres d’hébergement provisoires. Il faut tout de même savoir, comme je l’ai fait remarquer précédemment, que la zone d’exclusion présente des failles et qu’un grand nombre de paysans continuent à s’occuper de leurs lopins de terre et de leur bétail sur les pentes de l’Agung. Gare à eux si le volcan se réveille brutalement !

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In the 2000s, I attended a lecture given at the University of Lyon by the late François Le Guern, a geochemist and former member of the Tazieff team. He began his remarks with these words: « I cannot, we cannot, predict a volcanic eruption ». This sentence keeps coming back to me as I look at the uncertainties that currently surround the eruption of Mt Agung. More than forecasts, Indonesian and foreign scientists are engaged in a game of betting. The big question is to know whether the planned eruption – if it takes place – will look like the one in 1963, which remains the only real landmark. Indeed, we know very little, if anything, about the eruptive history of Mt Agung. If one looks at the Smithsonian Institution’s database, one quickly realizes that there is a dearth of information about the eruptions of 1808 and 1843, the only events listed before that of 1963. Information about the last eruption relies heavily on the testimonies of people who witnessed the volcano’s wrath.
From a scientific point of view, no parameter indicates with certainty what will happen next. The seismographs are reacting from time to time and clearly show that juvenile magma appeared in the bowels of the volcano. There was some inflation of the edifice in September before the volcano becale active again, but the trend has since stabilized. Observations of the crater reveal the presence of a heap of incandescent lava that occupies less than half of the vent. Some local volcanologists believe that the crater could fill up and reach the overflow point by mid-December. Satellite data reveal a thermal anomaly on the volcano, which seems quite normal. It would be interesting to have more information provided by radar interferometry but, to my knowledge, nothing has been teleased in this domain. SO2 emissions are not that big.
We are therefore in a situation of waiting. The Indonesian authorities have applied the precautionary principle and sheltered populations living within 10 km of the crater. This is a wise decision, even if it is not easy to keep tens of thousands of people in temporary shelters for weeks. It is important to know, as I pointed out earlier, that the exclusion zone is flawed and that a large number of peasants continue to tend their plots of land and livestock on the slopes. of Mt Agung. They might be in trouble if the volcano wakes up suddenly!

En ce moment, l’Agung se contente d’émettre quelques panaches de vapeur…

Nouvelles mesures des émissions de SO2 // New measurements of SO2 emissions

Même s’ils ne sont pas en éruption, la plupart des volcans actifs continuent à émettre des gaz. Ces émissions se présentent en général sous forme de vapeur d’eau à laquelle se mêlent du dioxyde de carbone (CO2), de l’hydrogène sulfuré (H2S), du dioxyde de soufre (SO2) et de nombreux autres gaz. Parmi ces gaz, le SO2 est le plus facile à détecter à partir de l’espace.
Dans une nouvelle étude publiée dans Scientific Reports, une équipe de chercheurs de l’Université Technologique du Michigan a mis au point le premier inventaire mondial d’émissions de SO2 d’origine volcanique en utilisant les données fournies par le mesureur d’ozone embarqué sur le satellite Aura de la NASA. Les chercheurs ont compilé des données entre 2005 et 2015 afin d’obtenir des estimations annuelles d’émissions gazeuses pour chacun des 91 volcans actifs dans le monde. L’ensemble de ces données permettra d’affiner les modèles climatiques et de chimie atmosphérique et permettra de mieux comprendre les risques pour la santé humaine et l’environnement.

Dans la mesure où les émissions quotidiennes sont beaucoup plus faibles que pendant une éruption majeure, les effets des panaches de gaz sont moins évidents, mais l’effet cumulatif est loin d’être négligeable. En fait, la plupart des volcans émettent la majorité de leurs gaz lorsqu’ils ne sont pas en éruption.
L’équipe scientifique a constaté que chaque année, l’ensemble des volcans émet de 20 à 25 millions de tonnes de SO2 dans l’atmosphère. Ce chiffre est plus élevé que l’estimation précédente qui remonte à la fin des années 1990 et qui s’appuyait sur des mesures au sol, mais il inclut davantage de volcans parmi lesquels certains n’ont jamais été visités par les scientifiques. Ce chiffre est encore inférieur aux émissions de SO2 produites par les activités humaines. Selon l’Environment and Climate Change Canada à Toronto, ces dernières envoient environ deux fois plus de dioxyde de soufre dans l’atmosphère. Les émissions anthropiques sont toutefois en baisse dans de nombreux pays en raison de contrôles de pollution plus stricts sur les centrales électriques, l’utilisation de combustibles à faible teneur en soufre, et les progrès technologiques pour le réduire pendant et après la combustion.
Les processus atmosphériques convertissent le dioxyde de soufre en aérosols sulfatés qui renvoient la lumière du soleil dans l’espace en provoquant un effet de refroidissement sur le climat. Les aérosols sulfatés situés à la surface de la Terre présentent un risque pour la santé. De plus, le SO2 est la principale source de pluie acide et constitue un irritant pour la peau et les poumons. Les problèmes de santé provoqués par les panaches SO2 sont présents dans les zones habitées sur les pentes de volcans à dégazage persistant comme le Kilauea à Hawaï et le Popocatepetl au Mexique.
Avec des observations quotidiennes, le suivi des émissions de SO2 par satellite peut également aider à prévoir les éruptions. Outre la mesure de l’activité sismique et la déformation du sol, les scientifiques qui contrôlent les données satellitaires peuvent détecter l’accroissement des émissions de gaz qui précédent les éruptions.
Les données au sol sont plus détaillées et, dans des régions comme l’Amérique Centrale où les volcans qui émettent du SO2 sont proches les uns des autres, elles permettent de mieux analyser les panaches de gaz volcaniques spécifiques. Cependant, lorsque les émissions de SO2 augmentent, les mesures effectuées sur le terrain demeurent trop éparses pour obtenir une image globale cohérente. Le nouvel inventaire mis au point par les chercheurs du Michigan fournit des données sur les volcans isolés comme ceux des îles Aléoutiennes et il fournit des mesures cohérentes à long terme sur les volcans qui émettent le plus de gaz comme Ambrym au Vanuatu et le Kilauea à Hawaï.
Le travail effectué par les chercheurs de l’Université Technologique du Michigan souligne la nécessité de ces données cohérentes sur le long terme. Si l’on veut obtenir des tendances ou effectuer un autre travail scientifique, les séries chronologiques plus longues sont vraiment indispensables. La valeur des données augmente avec sa durée.

Les nouvelles informations sur les émissions volcaniques permettront d’améliorer la surveillance des risques naturels, des risques pour la santé humaine et des processus climatiques.
Source: www.nature.com/scientificreports

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Although they are not erupting, most active volcanoes keep emitting gases. These emissions may include water vapour laced with carbon dioxide (CO2), hydrogen sulphide (H2S), sulphur dioxide (SO2), and many other gases. Of these, SO2 is the easiest to detect from space.

In a new study published in Scientific Reports, a team led by researchers from Michigan Technological University created the first global inventory for volcanic SO2 emissions, using data from the Ozone Monitoring Instrument on NASA’s Earth Observing System Aura satellite launched in 2004. They compiled emissions data from 2005 to 2015 to produce annual estimates for each of 91 currently emitting volcanoes around the world. The data set will help refine climate and atmospheric chemistry models and provide more insight into human and environmental health risks.

Because the daily emissions are smaller than a big eruption, the effect of a single plume may not seem noticeable, but the cumulative effect of all volcanoes can be significant. In fact, on average, volcanoes release most of their gas when they are not erupting.

The scientific team found that each year volcanoes collectively emit 20 to 25 million tons of SO2 into the atmosphere. This number is higher than the previous estimate made in the late 1990s based on ground measurements, but it includes data on more volcanoes, including some that scientists have never visited, and it is still lower than human emissions of SO2 pollution levels. Indeed, human activities emit about twice as much sulphur dioxide into the atmosphere, according to the Environment and Climate Change Canada in Toronto. Human emissions however are on the decline in many countries due to more strict pollution controls on power plants like burning low-sulphur fuel and technological advances to remove it during and after combustion.

Atmospheric processes convert sulphur dioxide into sulfate aerosols that reflect sunlight back into space, causing a cooling effect on climate. Sulfate aerosols near the land surface are a health risk. In addition, SO2 is the primary source of acid rain and is a skin and lung irritant. Health concerns with SO2 plumes are present in communities on the slopes of persistently degassing volcanoes like Kilauea in Hawaii and Popocatepetl in Mexico.

With daily observations, tracking SO2 emissions via satellite can also help with eruption forecasting. Along with measuring seismic activity and ground deformation, scientists monitoring satellite data can potentially pick up noticeable increases in gas emissions that may precede eruptions.

Ground-based data are more detailed, and in areas like Central America where large SO2-emitting volcanoes are close together, they better distinguish which specific volcano gas plumes come from. However, while field measurements of SO2 emissions are increasing, they still remain too sparse to piece together a cohesive global picture. The new inventory also reaches as far as the remote volcanoes of the Aleutian Islands and provides consistent measurements over time from the world’s biggest emitters, including Ambrym in Vanuatu and Kilauea in Hawaii.

The work performed by the researchers from Michigan Technological University highlights the necessity of consistent long-term data. If they want to look at trends or do other science, the longer time-series is really critical. The value of the data increases with its duration. The new volcanic emissions information pulls together opportunities to improve monitoring of natural hazards, human health risks and climate processes.

Source: www.nature.com/scientificreports.

Aperçu des émissions de SO2 au niveau des Iles Aléoutiennes et de l’Indonésie