Eruption en vue sur le Kilauea (Hawaii) ? // Will an eruption occur on Kilauea Volcano (Hawaii) ?

Au cours des dernières années, les scientifiques ont mis au point des modèles et des systèmes de plus en plus perfectionnés pour essayer de comprendre le fonctionnement des volcans. Le but ultime est, bien sûr, de pouvoir prévoir les éruptions. Malgré des avancées significatives, les volcanologues doivent se contenter d’analyser les données du moment et les comparer à des schémas et des éruptions du passé pour essayer de prévoir quand et sous quelle forme un volcan entrera en éruption.. La tâche est très difficile et les prévisions fiables ne sont pas pour demain.
Une évolution de l’activité a récemment été observée sur le Pu’uO’o. Depuis la mi-mars 2018, les inclinomètres et les capteurs GPS indiquent un gonflement rapide du cône. De petites coulées de lave se sont également répandues sur le plancher du cratère. Les images des webcams montrent que le plancher se soulève lentement, comme un piston ; il s’est soulevé de plusieurs mètres au cours des dernières semaines, et encore ces derniers jours.
De plus, le niveau de la lave dans le petit lac situé dans la partie ouest du cratère du Pu’uO’o est monté d’au moins 7 mètres depuis le 27 mars 2018. Le lac  de lave est maintenant « perché » au-dessus du plancher et des débordements ont progressivement fait s’élever la lèvre de cette petite bouche active.

Ces changements sont le signe d’une montée en pression la chambre magmatique sous le Pu’uO’o. Si l’inflation et le récent soulèvement du plancher du cratère sont des événements assez inhabituels au vu de l’activité récente, ils ne sont pas exceptionnels. Une telle situation s’est produite à deux reprises au cours des cinq dernières années – en juin 2014 et mai 2016 – ainsi que dans les premières années de l’éruption, notamment en 2011. En 2014 et 2016, la hausse de pression de l’édifice volcanique s’est soldée par l’ouverture d’une nouvelle bouche sur le flanc du Pu’uO’o. Le 27 juin 2014, l’ouverture de la nouvelle bouche a marqué le début de la «coulée du 27 juin» et celle du 24 mai 2016 a marqué le début de la « coulée 61g » encore active aujourd’hui.
En supposant que la situation se traduise par l’ouverture d’un nouvelle bouche sur ou à proximité du Pu’uO’o, la question est de savoir à quel endroit elle apparaîtra ! Malheureusement, les volcanologues ne sont pas en mesure d’apporter une réponse fiable. La question est pourtant importante car le risque lié à l’ouverture d’une telle bouche dépendra en grande partie de son emplacement et de la durée de l’activité.
S’agissant de la « coulée du 27 juin », la bouche active s’est ouverte sur le flanc nord-est du Pu’uO’o et a envoyé des coulées de lave dans la partie nord de l’East Rift Zone. Pendant plusieurs mois, les coulées de lave ont avancé vers Pahoa et ont constitué une menace pour les zones habitées.
La bouche qui a donné naissance à la coulée 61g s’est ouverte à environ 400 mètres à l’est de la bouche du 27 juin, avec des coulées de lave qui se sont dirigées au sud du Pu’uO’o, en restant la plupart du temps dans le Parc National des Volcans d’Hawaï. Ces coulées n’ont pas constitué une menace pour les zones habitées.
Lorsque la lave s’échappe des flancs du Pu’uO’o, il existe un danger réel sur les zones situées juste autour du cône. Le 3 août 2011, le plancher du Pu’uO’o s’est effondré et la lave a percé le flanc du cône. Une coulée s’est dirigée à grande vitesse vers le sud-ouest. La lave avançait à la vitesse d’une personne en train de courir. Cet événement montre pourquoi les zones autour du Pu’uO’o restent fermées au public.
Même si la situation actuelle indique que des changements pourraient se produire sur le Pu’uO’o dans les semaines à venir, rien ne dit que la hausse pression observée au niveau du cône aura pour conséquence l’ouverture d’une nouvelle bouche. Il est possible que l’inflation observée en ce moment reste sans suite.
Source: USGS / HVO.

Il ne fait guère de doute que le système d’alimentation du Kilauea est actuellement sous pression (niveau remarquablement haut du lac de lave dans l’Halema’uma’u, soulèvement du plancher du Pu’uO’o). Malgré cela, la quantité de lave évacuée par le coulée 61g est relativement modeste. Il ne serait pas surprenant qu’une fracture s’ouvre le long de l’East Rift Zone comme cela est arrivé il y a quelques années.

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In recent years, scientists have made significant improvements in developing sophisticated models of how volcanoes work. The ultimate goal is to develop models that allow us to forecast new activity. Despite these advances, scientists can only look at current monitoring data and compare it to past patterns and similar eruptions to anticipate when and how a volcano may erupt in the future. The task is very difficult and reliable predictions are still far away.

A clear pattern of activity has recently developed at Pu’uO’o. Since mid-March 2018, tiltmeters and GPS instruments have indicated a rapid inflation at the vent. Small lava flows have also erupted on the crater floor. Webcam images are showing that the main crater floor is slowly uplifting like a piston, pushed up at least several metres in recent weeks, and again in recent days.

Additionally, the lava pond level in the small crater west of the main Pu’uO’o crater, has risen at least 7 metres since March 27th. The pond is now “perched” above the floor of the west pit, where overflows have incrementally built up the pond rim.

These changes indicate building pressure in the magma chamber beneath Pu’uO’o. While inflation and uplift of the crater floor are unusual compared to recent activity, it is not unprecedented. This pattern occurred two other times in the past five years – in June 2014 and May 2016 – as well as in earlier years of the eruption, most notably in 2011. In each of the two most recent cases, the building pressure culminated in the opening of a new vent on the flank of the Pu’uO’o cone. The June 27th, 2014, vent marked the beginning of the “June 27th flow,” and the May 24th, 2016, vent marked the beginning of the ongoing episode 61g lava flow.

Assuming that the current changes result in a new vent opening on or around Pu’uO’o, the main question is, “where exactly will the vent appear?” Unfortunately, scientists are not able to determine with certainty where a new vent might open. But, it’s an important question, because the accompanying hazard will largely depend on the location and duration of the vent.

With the June 27th flow, the vent opened on the northeast flank of Pu’uO’o and sent lava flows down the north side of the East Rift Zone. Over the course of many months, these lava flows advanced toward Pahoa, eventually posing a threat to residential areas.

The 61g vent opened about 400 metres east of the June 27th vent, sending lava flows to the south of Pu’uO’o, often within Hawaii Volcanoes National Park. These ongoing flows have not posed a threat to nearby communities.

When lava bursts through the flank of Pu’uO’o, areas immediately around the cone are extremely dangerous. On August 3rd, 2011, the Pu’uO’o crater floor collapsed and lava breached the flank of the cone, sending a fast-moving lava flow to the southwest. Lava was travelling at speeds faster than a person can run. The August 2011 event is a reminder of why areas on and around Pu’uO’o remain closed to the public.

While current circumstances indicate an increased likelihood of changes at Pu’uo’o in the coming weeks, there is no guarantee that the current buildup in pressure within the cone will lead to the opening of a new vent. It is possible that the current inflationary trend could end with no result.

Source: USGS / HVO.

There is little doubt that Kilauea’s feeding system is currently under pressure (remarkably high level of the lava lake within Halema’uma’u, uplift of the Pu’uO’o floor). Despite this, the amount of lava evacuated by the 61g flow is relatively modest. It would not be surprising to see a fracture open along the East Rift Zone as happened a few years ago.

Lac « perché » dans la bouche ouest du Pu’uO’o. Il arrive que le lac déborde et que la lave se répande sur le plancher du cratère (Crédit photo: USGS / HVO)

Magma et minerai de fer // Magma and iron ore

Des géologues ont découvert que certains magmas se composent de deux liquides distincts, dont l’un est très riche en fer. Leur étude, parue dans la revue Nature Communications, pourrait contribuer à la découverte de nouveaux gisements de minerai de fer pour l’exploitation minière.
Le minerai de fer est extrait dans quelque 50 pays ; l’Australie, le Brésil et la Chine sont les principaux producteurs. La plupart des gisements de minerai de fer se trouvent dans les roches sédimentaires. D’autres sont extraits dans des complexes volcaniques tels que El Laco dans la région d’Antofagasta au Chili, et Kiruna en Suède. Ces gisements de minerai de fer, appelés gisements de type Kiruna, représentent environ 10% de la production mondiale de fer, mais personne ne sait comment ils se sont formés.
L’équipe internationale de chercheurs appartenant à des institutions telles que KU Leuven (Belgique) , l’Université Leibniz de Hanovre (Allemagne) et l’ULiège (Belgique) explique avec certitude que ces gisements de minerai de fer se forment lorsque le magma se scinde en deux liquides distincts. Des études antérieures se sont attardées sur la texture ou la composition des roches naturelles. Les chercheurs mentionnés ci-dessus ont été les premiers à reproduire en laboratoire des magmas comme ceux d’El Laco. Autrement dit, ils ont reproduit les conditions observées dans les chambres magmatiques où s’accumule la roche en fusion lorsqu’elle ne peut remonter à la surface. C’est également là que se forment les gisements de minerai de fer sous les volcans. Il est donc intéressant de reproduire la température et la pression qui règnent dans les chambres magmatiques.
Dans ce but, l’équipe scientifique a utilisé un mélange d’échantillons de minerai riches en fer et de laves typiques que l’on rencontre autour des gisements de type Kiruna. Cela a donné naissance à une composition en vrac qui, selon les chercheurs, existe dans la chambre magmatique profonde sous les volcans. Ils ont placé le mélange dans un four et ont porté la température à 1000-140°C. Ils ont également augmenté la pression jusqu’à environ 1000 fois la pression atmosphérique terrestre. Ils ont ainsi reproduit les conditions qui règnent dans une chambre magmatique. Les chercheurs ont été surpris de constater que, dans ces conditions, le magma se scindait en deux liquides distincts, processus connu sous le nom d’immiscibilité. L’un de ces liquides contenait beaucoup de silice, tandis que l’autre était extrêmement riche en fer – jusqu’à 40% – et en phosphore. Lorsque le liquide riche en fer commence à se refroidir, on obtient du minerai de fer de type Kiruna riche en phosphore.
Cette expérience montre que l’immiscibilité est la clé de la formation de gisements de minerai de fer, comme celui extrait à El Laco. Si les résultats se vérifient, il pourront aider à trouver de nouveaux gisements de minerai de fer dans le monde.
Sources: Science Daily, KU Leuven.

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Geologists have discovered that some magmas split into two separate liquids, one of which is very rich in iron. Their findings could help to discover new iron ore deposits for mining.

Iron ore is mined in about 50 countries, with Australia, Brazil and China as the largest producers. Most iron ore deposits are found in sedimentary rocks. Others are mined in volcanic complexes such as El Laco in Chile and Kiruna in Sweden. These iron ore deposits, called Kiruna-type deposits, account for about 10% of the global production of iron, yet nobody knows how they are formed.

In Nature Communications, an international team of researchers from institutions including KU Leuven, Leibniz University Hannover, and ULiège present the first evidence that these iron ore deposits are formed when magma splits into two separate liquids. Previous studies have always focused on the texture or the composition of natural rocks. The researchers were the first to actually reproduce magmas in the lab such as the ones found in El Laco. They wanted to reproduce the conditions found in magma chambers, where molten rock accumulates when it cannot rise to the surface. This is also where the iron ore deposits beneath volcanoes are formed, so reproducing the temperature and pressure of the magma chambers seemed well worth examining.

That’s why the scientific team produced a mixture of iron-rich ore samples and typical lavas surrounding Kiruna-type deposits. This created a bulk magma composition that they believed exists in the deep magma chamber beneath volcanoes. They placed the mixture in a furnace and raised the temperature to 1,000-1,040°C. They also increased the pressure to about 1000 times the atmospheric pressure of Earth, which are the conditions of a magma chamber. The researchers were surprised to find that, under these conditions, the magma split into two separate liquids, a process known as immiscibility. One of these liquids contained a lot of silica, whereas the other was extremely rich in iron – up to 40% – and phosphorus. When this iron-rich liquid starts to cool down, one gets iron-phosphorus Kiruna-type ore deposits.

This is the first evidence that immiscibility is key to the formation of iron ore deposits such as the ones mined in El Laco. If the researchers are right, these findings may help to find new iron ore deposits.

Sources: Science Daily, KU Leuven.

Carte géologique du complexe volcanique d’El Laco

Fonte des glaciers et éruptions volcaniques // Glacier melting and volcanic eruptions

Voici un sujet qui va de pair avec le titre de mon blog: comment la fonte des glaciers peut favoriser le déclenchement des éruptions dans des régions volcaniques comme l’Islande. L’hypothèse a déjà été examinée plusieurs fois par des scientifiques et a été récemment abordée dans une nouvelle étude conduite par l’Université de Leeds. Les chercheurs ont confirmé l’idée qu’il y avait moins d’activité volcanique en Islande lorsque la couverture glaciaire était plus étendue. En revanche, avec la fonte des glaciers, les éruptions deviennent plus fréquentes du fait de la baisse de pression exercée par la glace.
Les scientifiques anglais ont examiné en Islande la cendre volcanique contenue dans des dépôts de tourbe et des sédiments lacustres et a identifié une période d’activité volcanique particulièrement réduite entre 5 500 et 4 500 ans. Cette période est intervenue après une baisse importante de la température de la planète et la croissance des glaciers en Islande.
Les résultats de l’étude, publiés dans la revue Geology, montrent qu’il y a eu un décalage d’environ 600 ans entre l’événement climatique et la diminution significative du nombre d’éruptions. L’étude indique que l’on est en droit de s’attendre à un décalage similaire avec le changement climatique actuel et des températures plus chaudes qu’il génère.
Le système volcanique islandais se remet du «Petit âge glaciaire», une période de climat plus froid entre 1500 et 1850. Depuis la fin du Petit âge glaciaire, une période de réchauffement climatique fait à nouveau fondre les glaciers islandais. Selon l’un des auteurs de l’étude, «la part prise par l’homme dans le réchauffement climatique rend difficile toute prévision, mais les tendances du passé prouvent qu’un plus grand nombre d’éruptions est susceptible de se produire en Islande dans les prochaines années.»
Le volcanisme islandais dépend des interactions complexes entre les rifts le long de plaques continentales, l’accumulation de gaz et de magma en profondeur et la pression exercée par les glaciers sur la surface du volcan. Les variations de pression à la surface peuvent modifier les contraintes qui s’exercent sur les chambres peu profondes, là où le magma est stocké. En effet, lorsque les glaciers se retirent, il y a moins de pression sur la surface de la Terre. Cela peut accélérer la fonte du manteau, affecter le comportement du magma, ainsi que la quantité de magma que la croûte peut contenir. Même de faibles variations de pression en surface peuvent modifier la probabilité d’éruptions sur les volcans recouverts de glace.
Source: Université de Leeds.

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Here is a topic that goes hand in hand with the title of my weblog : how glacier melting can influence eruptions in volcanically active regions like Iceland. The hypothesis has already been considered several times by scientists and was recently developed in a new study led by the University of Leeds. It confirmed the idea that there was less volcanic activity in Iceland when glacier cover was more extensive and as the glaciers melted volcanic eruptions increased due to subsequent changes in surface pressure.

The study examined Icelandic volcanic ash preserved in peat deposits and lake sediments and identified a period of significantly reduced volcanic activity between 5,500 and 4,500 years ago. This period came after a major decrease in global temperature, which caused glacier growth in Iceland.

The findings, published in the journal Geology, found there was a time lag of roughly 600 years between the climate event and a noticeable decrease in the number of volcanic eruptions. The study suggests that perhaps a similar time lag can be expected following the more recent shift to warmer temperatures.

Iceland’s volcanic system is in process of recovering from the ‘Little Ice Age’, a recorded period of colder climate roughly between the years 1500 to 1850. Since the end of the Little Ice Age, a period of climate warming is causing Icelandic glaciers to melt again. According to one of the authors of the study, « the human effect on global warming makes it difficult to predict how long the time lag will be but the trends of the past show us more eruptions in Iceland can be expected in the future.”

Icelandic volcanism is controlled by complex interactions between rifts in continental plate boundaries, underground gas and magma build-up and pressure on the volcano’s surface from glaciers and ice. Changes in surface pressure can alter the stress on shallow chambers where magma builds up. Indeed, when glaciers retreat there is less pressure on Earth’s surface. This can increase the amount of mantle melt as well as affect magma flow and how much magma the crust can hold. Even small changes in surface pressure can alter the likelihood of eruptions at ice-covered volcanoes.

Source: University of Leeds.

Photo: C. Grandpey

Mt Agung (Bali / Indonésie) : Baisse du niveau d’alerte (suite) // Reduction of the alert level (continued)

Un bulletin émis le 29 octobre 2017 par le VSI indique les raisons pour lesquelles le niveau d’alerte de l’Agung a été abaissé de 4 (AWAS) à 3 (SIAGA) ce même jour.

– Les observations à l’aide de drones ont montré que les panaches de gaz à l’intérieur du cratère sont moins intenses.

– Comme je l’ai indiqué précédemment, on observe une baisse significative de la sismicité depuis le 20 octobre. L’énergie sismique décline elle aussi.

– Les observations satellitaires ont révélé une réduction des anomalies thermiques sur le volcan.

Il faut noter que la décision d’abaisser le niveau d’alerte du volcan est intervenue rapidement alors que les scientifiques du VSI avaient indiqué il y a quelques jours qu’il faudrait être patient avant de le modifier si la situation volcanique le justifiait. En effet, l’histoire éruptive de certains volcans indonésiens montre qu’une éruption peut survenir après une période de calme faisant suite à un épisode d’activité intense.

On peut raisonnablement penser (c’est un point de vue que je partage) que le VSI a cédé aux pressions des autorités locales qui insistaient depuis quelques jours pour que le niveau d’alerte soit modifié, pour des raisons économiques (baisse du tourisme) et religieuses (début de la fête du Galungan le 1er novembre).

Croisons les doigts pour que l’Agung ne se réveille pas dans les prochains jours !

Ci-dessous, un graphique montre l’évolution de l’activité volcanique au cours des dernières semaines.

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A bulletin issued by VSI on October 29th 2017 indicates the reasons why the alert level for Mt Agung was lowered from 4 (AWAS) to 3 (SIAGA) that same day.
– Observations using drones have shown that the gas plumes inside the crater are less intense.
– As I indicated earlier, there has been a significant decrease in seismicity since 20 October. Seismic energy is also declining.
– Satellite observations revealed a reduction in thermal anomalies on the volcano.
It should be noted that the decision to lower the alert level was taken very quickly when scientists at VSI had indicated a few days before that it would be necessary to be patient before re-evaluating it if the volcanic situation justified it. Indeed, the eruptive history of some Indonesian volcanoes shows that an eruption can occur after a period of calm following an episode of intense activity.
It is reasonable to assume (I personally share this opinion) that VSI has succumbed to pressure from local authorities who have insisted for a few days to change the alert level, for economic reasons (impact of the eruption on tourism) and religious ones (beginning of the Galungan festival on November 1st ).
Let’s keep your fingers crossed and hope that Mt Agung does not wake up in the next few days!

Below, a graph shows the evolution of volcanic activity in recent weeks.

Source: VSI