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.

Histoire de gaz : des puits de pétrole à l’activité de l’Etna // A story of gas : from oil wells to activity on Mt Etna

Suite à ma note du 27 mars 2021 sur l’importance des gaz volcaniques dans le processus éruptif de l’Etna, un fidèle visiteur de mon blog a apporté des éclaircissements supplémentaires extrêmement intéressants.

Dans le courrier qu’il m’a obligeamment envoyé ces derniers jours, il fait référence « à la lointaine époque où il apprenait son métier dans une entreprise d’exploitation pétrolière. » Il a alors eu accès à un document décrivant diverses techniques d’extraction du pétrole et, parmi celles-ci, la technique dite du « gas-lift », ou « bubble-pump », qui consiste à rendre artificiellement éruptif un puits de pétrole qui ne l’est pas, ou qui ne l’est plus. Il « suffit » pour cela d’injecter au fond du puits, à la base de la colonne de remontée du pétrole, des bulles de gaz sous pression…
Le document fait toutefois remarquer qu’il ne faut pas voir dans cette technique le fait que les bulles, qui ont tendance à remonter spontanément vers la surface, entraînent dans leur remontée le pétrole dans lequel elles « baignent.» C’est leur présence au sein de la colonne de pétrole qui permet de l’alléger et facilite sa remontée.

Intuitivement, on comprend facilement que, pour faire remonter le liquide contenu dans une colonne verticale, il est nécessaire de vaincre le poids total du liquide contenu dans cette colonne ; or, si l’on parvient à y ajouter du gaz en quantité importante, sous forme de bulles, le poids total du liquide contenu dans la colonne diminue, et le liquide peut remonter sous l’action d’une poussée beaucoup plus faible. C’est ce qui permet l’extraction du pétrole d’un puits où la pression est insuffisante, ou bien de faire remonter l’eau d’une nappe captive dont la pression est trop faible.

On peut aussi voir le phénomène d’un point de vue différent, en considérant la pression. Si la colonne « allégée » par la présence de gaz est bloquée à son sommet, même partiellement, on observe que la pression intérieure au sommet de la colonne est beaucoup plus élevée qu’à l’extérieur. Pour faire le calcul intuitivement, on peut s’appuyer sur le fait que l’on aura la même différence de pression si toutes les bulles sont regroupées en une ou plusieurs poches de gaz de grande extension ; or on observe que la pression à l’intérieur d’une poche de gaz – à peu près immobile – est la même partout, et que si la poche a une grande extension verticale, la pression dans la partie supérieure est extrêmement proche de celle qui règne dans la partie inférieure ; on dit alors que le gaz transmet intégralement les pressions. En conséquence, si l’on a dans la colonne une succession de poches de gaz, la pression à la base de chaque poche est transmise à son sommet, et de proche en proche, cela peut conduire à une pression extrêmement élevée au sommet de la colonne.

A partir de ces constations dans l’univers du pétrole, on peut extrapoler et penser que l’ascension du magma dans la cheminée d’un volcan  peut être facilitée par un phénomène analogue, du fait de la présence de gaz dissous ou de vapeur d’eau sous forte pression. Une pression colossale en provenance des profondeurs expliquerait sur l’Etna l’apparition de ces fontaines de lave de plusieurs centaines de mètres de hauteur. Cela expliquerait sur d’autres volcans le risque d’explosion catastrophique d’un dôme formant un bouchon dans un cratère obstrué.

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Following my post of March 27th, 2021 on the importance of volcanic gases in Mt Etna’s eruptive process, a visitor to my blog has sent me some extremely interesting additional insight. In his kind letter to me over the past few days, he refers to « the distant days when he was learning his trade in an oil company. He then “had access to a document describing various oil extraction techniques and, among these, the technique known as » gas-lift « , or » bubble-pump « , which consists in artificially giving a new life to an oi well which was not, or no longer active. To reach this goal, it “suffices” to inject pressurized gas bubbles at the bottom of the well, at the base of the oil column.

The document points out, however, that this technique should not be understood as the fact that the bubbles, which tend to rise spontaneously to the surface, carry along as they rise the oil in which they « bathe. » It is their presence in the oil column that lightens it and facilitates its ascent.

Intuitively, it is easy to understand that, in order to bring up the liquid contained in a vertical column, it is necessary to overcome the total weight of the liquid contained in this column; however, if gas is successfully added to it in large quantities, in the form of bubbles, the total weight of the liquid in the column decreases, and the liquid can rise again under the action of a much lower thrust. This is what allows oil to be extracted from a well where the pressure is insufficient, or to raise water from a captive aquifer whose pressure is too low …

One can also see the phenomenon from a different point of view, looking at the pressure. If the column that is « lightened » by the presence of gas is blocked at its top, even partially, one can observe that the internal pressure at the top of the column is much higher than at the outside. To do the calculation intuitively, one can rely on the fact that there will be the same pressure difference if all the bubbles are grouped together in one or more large gas pockets; however, one can observe that the pressure inside a gas pocket – almost motionless – is the same everywhere, and that if the pocket has a large vertical extension, the pressure in the upper part is extremely close to that in the lower part; one can then say that the gas fully transmits the pressure. Consequently, if there is a succession of gas pockets in the column, the pressure at the base of each pocket is transmitted to its top, and step by step, this can lead to an extremely high pressure at the top of the column..

From these observations in the world of oil, one can extrapolate and think that the ascent of magma in the conduit of a volcano can be facilitated by a similar phenomenon, due to the presence of dissolved gas or vapour submitted to high pressure. A huge pressure from the depths would account for the lava fountains several hundred metres high on Mt Etna. This would also explain on other volcanoes the risk of a catastrophic explosion when a dome forming a plug is obstructing a crater.

Photo : C. Grandpey

La Soufrière de St Vincent : la crainte des volcanologues // St Vincent’s La Soufriere: what the scientists fear

L’extrusion du dôme de lave se poursuit lentement dans le cratère de la Soufrière de Saint-Vincent. Les dernières mesures effectuées le 24 janvier 2021 révèlent un volume estimé à 4,5 millions de mètres cubes.

Pour l’instant, la masse dôme de lave est bien calée au fond du cratère de sorte qu’il n’y a aucun risque de le voir déborder et que des blocs dévalent les flancs du volcan.

Ce qui inquiète le plus les scientifiques qui surveillent La Soufrière, c’est la pression exercée par le dôme contre la paroi du cratère. Des techniques GPS et de mesure électronique de distance (EDM) sont en cours d’installation pour contrôler la situation.

Si la pression exercée par le dôme devenait trop élevée, il pourrait y avoir un risque d’effondrement d’une partie du cratère et cela deviendrait un réel danger pour les zones situées au pied du volcan.

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The extrusion of the lava dome is slowly continuing within the crater of St Vincent’s La Soufrière. The latest measurements performed on January 24th, 2021 reveal an estimated volume of 4.5 million cubic metres.

For the time being, the lava dome is still deep within the crater and there is no risk to see it overflow with blocks rolling down the slopes of the volcano.

What worries most the scientists observing La Soufriere is the pressure exerted by the dome against the crater wall. GPS and Electronic Distance Measurement (EDM) techniques are being installed to monitor the situation

Should the pressure exerted by the dome become too high, there might be a risk of collapse of a part of the crater and this would become a real danger to the areas at the foot of the volcano.

Crédit photo : UWI

Les déclencheurs subtils de l’éruption du Kilauea en 2018 // The subtle triggers of the Kilauea eruption in 2018

Selon une nouvelle étude effectuée par l’Université d’Hawaï et l’USGS, l’éruption du Kilauea en 2018 a été déclenchée par la pression qui s’était accumulée pendant dix ans dans la partie supérieure du volcan. À l’aide des données fournies par l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO) sur les événements éruptifs qui se sont produits avant et pendant l’éruption de 2018 au sommet et sur le flanc du volcan, les chercheurs ont pu comprendre son déroulement. L’étude a révélé que l’éruption a été provoquée par la suite en cascade d’événements mineurs  sur le site du Pu’uO’o ; ils ont par la suite entraîné des destructions à grande échelle et provoqué des bouleversements majeurs sur le volcan.

Les données du HVO montrent que l’accumulation de magma pendant de longues années dans le système d’alimentation du Pu’uO’o (l’éruption avait duré 35 ans !) a exercé une très forte pression sur l’ensemble de l’édifice volcanique. C’est cet excès de pression qui a propulsé le magma dans la Lower East Rift Zone.

L’étude démontre que la prévision des éruptions peut être difficile dans les scénarios où se produit une surpression magmatique avant le déclenchement d’une éruption. Les petits événements qui déclenchent l’éruption peuvent être difficiles à détecter à l’échelle de l’ensemble du volcan.

L’éruption de 2018 a montré qu’il ne fallait pas se fier uniquement à l’activité récente pour prévoir les éruptions. Des études comme celle-ci, qui analysent les aspects plus subtils du comportement d’un volcan, permettront de réduire les coûts, humains et physiques, des prochaines éruptions. À l’avenir, les scientifiques du HVO adopteront donc des approches plus diversifiées pour comprendre la structure souterraine et le mouvement du magma dans l’East Rift Zone du Kilauea.

Source: USGS / HVO.

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Le Parc National des Volcans d’Hawaï vient d’informer le public qu’il y aura six jours de gratuité en 2021 :

18 janvier – Martin Luther King Day

17 avril – Premier jour de la semaine des parcs nationaux

4 août – Anniversaire du Great American Outdoors Act

25 août – Anniversaire du National Park Service

25 septembre – Journée nationale des terres publiques

11 novembre – Journée des anciens combattants

Cette information est l’occasion pour moi de féliciter Rhonda Loh qui vient d’être nommée surintendante du Parc National des Volcans d’Hawaï. Bonne chance Rhonda !

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According to a new study from the University of Hawaii and USGS, the 2018 eruption of Kilauea was triggered by a decade-long build-up of pressure in the upper parts of the volcano. Using Hawaiian Volcanoes Observatory (HVO) data from before and during the 2018 eruptions at the summit and flank, the research team reconstructed the geologic events. The study revealed that the eruption evolved, and its impact expanded, as a sequence of cascading events allowed relatively minor changes at Pu’uO’o to cause major destruction and historic changes across the volcano.

The data suggest that it was an accumulation of magma in the plumbing system at the Pu’uO’o eruption site (the eruption had lasted for 35 years) that caused widespread pressurization in the volcano, driving magma into the lower flank.

The study demonstrates that eruption forecasting can be difficult in scenarios where volcanoes accumulate magma pressure before triggering an eruption. The small events that trigger the eruption may be hard to detect and are easy to overlook on the scale of the entire volcano.

The 2018 eruption showed that one should not rely only on recent activity to forecast future eruptions. Studies like this, which probe the more subtle influences of the behaviour of a volcano, are targeted at reducing the costs, both human and physical, of the next eruptions.

In the future, HVO’s research team will adopt diverse approaches to understanding the subsurface structure and movement of magma on Kilauea’s East Rift Zone.

Source: USGS / HVO.

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The Hawaii Volcanoes National Park has just informed the public that there will be six days with no entrance fees in 2021:

January 18th – Martin Luther King, Jr. Day

April17th – First Day of National Park Week

August 4th – Great American Outdoors Act anniversary

August 25th – National Park Service Birthday

September 25th – National Public Lands Day

November 11th – Veterans Day

This information is an opportunity for me to congratulate Rhonda Loh who has just been appointed Superintendent of Hawaiii Volcanoes National Park. Good luck, Rhonda!

Effondrement du Pu’uO’o lors de l’évacuation de la lave au début d l’éruption de 2018 (Crédit photo : USGS / HVO)

L’éruption du Kilauea (Hawaii) déclenchée par la pluie? La réponse du HVO ! // Kilauea eruption triggered by the rain ? HVO’s answer !

La note précédente faisait référence à un article de The Guardian expliquant que, selon une étude récente, l’éruption du Kilauea en 2018 (Hawaï) aurait été déclenchée par des précipitations extrêmes au cours des mois précédents.
En réponse à cette étude, l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO) écrit: « Cette hypothèse sur les fortes précipitations est source de réflexion, mais les habitants de la Grande Ile d’Hawaii doivent-ils craindre pour autant que de fortes pluies provoquent la prochaine éruption? »
Au vu des données rassemblées par le HVO en 2018, ainsi que de nombreuses études sur les éruptions précédentes, la réponse du HVO est que non, les habitants de la Grande Ile n’ont pas à redouter une telle corrélation. L’augmentation de la pression dans le système magmatique – qui est bien plus forte que la variation de pression causée par l’infiltration des eaux de pluie – a été le principal moteur de déclenchement de l’éruption de 2018.
Pour le HVO, l’annonce de l’éruption se trouve dans les données de déformation du sol dans sur l’ensemble du Kilauea dans la période qui a précédé l’événement. C’est ce que j’ai expliqué dans ma note précédente en montrant la courbe du tiltmètre en 2013, époque où l’inflation de l’édifice volcanique était déjà enregistrée. Plus près de nous, les tiltmètres et les stations GPS ont enregistré un soulèvement rapide de la surface du sol au niveau du Pu’uO’o à partir de mars 2018, suite à l’augmentation de la pression dans le système d’alimentation. De plus, une inflation rapide a commencé au sommet du Kilauea quelques semaines plus tard, lorsque le réservoir sommital a commencé gonfler. Cette augmentation de pression magmatique s’est traduite par une hausse de niveau des lacs de lave dans le Pu’uO’o et au sommet du Kilauea, avec des débordements spectaculaires sur le plancher de l’Halema’uma’u.
Cette situation a conduit le HVO à publier un bulletin spécial le 17 avril 2018, dans lequel il était fait état de l’augmentation de la pression magmatique, avec le risque de voir une nouvelle bouche éruptive apparaître dans l’East Rift Zone.
En résumé, si l’on se réfère aux paramètres de surveillance du HVO, il est évident que c’est bien la hausse de pression du magma qui a été le moteur de déclenchement des événements de fin avril et début mai 2018. Aucun processus externe, comme les précipitations, n’est intervenu.
Source: USGS / HVO.

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The previous postreferred to an article published in The Guardian explaining that, according to a recent study, the 2018 Kilauea eruption (Hawaii) had been triggered by extreme rainfall in the preceding months.

As a response to the study, the Hawaiian Volcano Observatory (HVO) writes: “This hypothesis about heavy rainfall is thought-provoking, but does it mean that Hawaii residents need to be concerned that heavy rain might cause the next eruption?”

Based on the observatory’s analysis of data collected in 2018, plus many studies of previous eruptions, HVO’s answer is that no, residents need not be concerned about a connection. Increasing pressure in the magmatic system, which far exceeds the change in pressure modelled as due to rainwater infiltration, was the primary driver in triggering the 2018 eruption.

For HVO, the smoking gun is found in the ground deformation record across a broad region of Kilauea Volcano leading up to the eruption. This was what I explained in my previous post showing the tiltmeter plot in 2013 when inflation of the volcanic edifice was already recorded. More specifically, tiltmeter and GPS stations recorded rapid uplift of the ground surface, best explained as the result of increasing pressure within the magmatic plumbing system at Pu’uO’o, starting in March 2018. Rapid uplift began at the summit of Kilauea a few weeks later as the summit reservoir began inflating. This pressurization was widespread and drove lava lakes at Pu’uO’o and the summit to unusually high levels, causing significant overflows in Halema’uma’u.

These changes were so clear that HVO issued a Volcano Activity Notice on April 17th, 2018, noting ongoing pressurization, and forecasting that a new eruptive vent could form on the East Rift Zone.

In summary, HVOs consensus interpretation of the monitoring data is that magma pressurization was the driving force in triggering the events of late April and early May of 2018. No external process, such as rainfall, is needed to explain this.

Source: USGS / HVO.

Effondrement spectaculaire du Pu’uO’o au moment de l’éruption du Kilauea en 2018 (Source: USGS / HVO)

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

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

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

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

Source : GNS Science, University of Auckland.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Source: GNS Science, University of Auckland.

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

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

Source: New Zealand Herald.

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

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

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

[Source: JMA]

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)