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Prévision volcanique? // Volcanic prediction?

drapeau-francaisLes derniers événements éruptifs sur le Piton de la Fournaise, sur l’Etna et sur le Kilauea ou encore en Nouvelle Zélande confirment la difficulté des scientifiques à prévoir les éruptions, même sur des volcans bien équipés en sismographes, tiltmètres et autres instruments.

J’ai obtenu la première information de l’éruption du Piton de la Fournaise via le Journal de l’Ile de la Réunion. Ce n’est que plus tard que j’ai eu confirmation par l’Observatoire. Il est dommage que l’OVPF ne communique pas plus souvent, comme le font d’autres observatoires dans le monde sur des volcans actifs, comme le HVO à Hawaii ou l’INSIVUMEH au Guatemala, ou encore les observatoires d’Amérique du Sud. Cela aurait permis d’être informé de l’augmentation de la sismicité observée depuis 4 jours sur le Piton, ainsi que de la « crise très importante » observée avant la sortie de la lave.

Une fois de plus, les signes annonciateurs de l’éruption ont été décelés très peu de temps avant l’événement, bien que le Piton de la Fournaise soit truffé d’instruments. L’Observatoire précise qu’il « enregistre depuis 08h05 ce jour (jeudi 26 mai 2016) un trémor volcanique dont le signal le plus fort est enregistré sur la station Château Fort. Ce signal est caractéristique d’une éruption en cours…Cette éruption a été précédée d’une crise sismique qui a débutée à 23h40 le 25 mai (heure locale)…et a été accompagnée de déformation traduisant une intrusion du magma vers la surface… Cette augmentation rapide faisait suite à une reprise de l’inflation, une augmentation du nombre de seismes volcano tectoniques sommitaux ainsi qu’une inversion des émissions de CO2 par le sol depuis le 16 mai. »

De toute évidence, une situation d’urgence éruptive n’avait pas été détectée vu qu’aucune recommandation de restriction d’accès à l’Enclos Fouqué n’avait été communiquée à la Préfecture. Ce n’est que lorsque l’éruption a débuté que le préfet a déclenché à 8h30 l’alerte 2-2 du plan « ORSEC* Volcan » : éruption en cours. D’ailleurs, des randonneurs étaient présents dans l’Enclos avant que soit déclenchée l’alerte. Les gendarmes partis à leur rencontre en hélicoptère ont dû rebrousser chemin à cause du mauvais temps.

L’Etna joue lui aussi avec les nerfs des scientifiques de l’INGV. Un jour, c’est le cratère NE qui donne des signes de réveil. C’est ensuite le Nouveau Cratère SE qui fait mine de se réveille et, au final, c’est la Voragine qui se donne en spectacle avec une belle activité strombolienne !

Les dernières émissions de lave sur les flancs du Pu’uO’o n’ont jamais été anticipées par le HVO. C’est en constatant l’épisode de déflation soudain du cône que les scientifiques ont pris conscience de l’événement et ont fait décoller un hélicoptère pour aller observer la situation. Certes, les tiltmètres avaient révélé un épisode d’inflation de l’édifice volcanique ces derniers jours (traduite par une montée du lac de lave dans l’Halema’uma’u) mais aucune allusion n’a été faite par le HVO à un possible épisode éruptif sur le Pu’uO’o ou ailleurs.

En Nouvelle Zélande, l’explosion à White Island n’était pas annoncée par les instruments. Les scientifiques ont immédiatement élevé le niveau d’alerte après l’événement, avant de la rabaisser par la suite. Il est heureux que l’éruption ait eu lieu tard le soir, entre 21 heures et 23 heures, alors qu’aucun groupe de touristes se trouvait sur l’île, sinon bonjour les dégâts !

La montée en température du lac de cratère sur le Ruapehu a alerté les scientifiques néo-zélandais qui ont élevé le niveau d’alerte à 2, mais aucun pronostic ne peut être formulé sur le comportement à venir du volcan

Sans parler du Sinabung dont les effondrements du dôme et le déclenchement des coulées pyroclastiques sont imprévisibles. A noter que les 7 victimes recensées il y a quelques jours se trouvaient à l’intérieur de la zone interdite. Les scientifiques et les autorités locales ne portent donc aucune responsabilité.

En observant l’évolution des événements sur ces volcans et les rapports fournis par les observatoires – la remarque serait valable pour l’Instituto Geofisico ou l’IGP en Amérique du Sud et pour le PHILVOCS aux Philippines – on se rend compte que le travail des scientifiques qui y travaillent consiste avant tout à décrire et essayer d’analyser la situation en cours. Il est vrai que, comme le nom l’indique, le rôle des observatoires est d’observer. La prévision, même à court terme, reste du domaine du fantasme.

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drapeau-anglaisThe latest eruptive events on the Piton de la Fournaise, Mount Etna and Kilauea or in New Zealand confirm the difficulty of scientists to predict eruptions, even on volcanoes that are well equipped with seismometers, tiltmeters and other instruments.

I got the first information of the eruption of the Piton de la Fournaise via the Journal de l’Ile. It was only later that I had the confirmation by the Observatory. It is unfortunate that the OVPF should not communicate more often, like other observatories in the world on active volcanoes, such as HVO in Hawaii or INSIVUMEH in Guatemala, or observatories in South America. We could have been informed about the increase in seismicity that was observed for 4 days before the eruption, as well as the very serious crisis that preceded the lava outbreak.
Once again, the signs of the eruption were detected shortly before the event, although the Piton de la Fournaise is riddled with instruments. The Observatory stated that « it has recorded since 8:05 that day (Thursday, May 26, 2016) a volcanic tremor whose strongest signal was recorded on the Château Fort station. This signal was characteristic of an eruption in progress … The eruption was preceded by a seismic crisis that began on May 25 at 23:40 (local time) … and was accompanied by deformation resulting from the intrusion of magma towards the surface … This fast increase followed a rise in inflation and an increase in the number of volcano-tectonic earthquakes at the summit and a reversal of CO2 ground emissions since May 16th« .
Obviously, an eruptive emergency had not been detected since no recommendation for a restriction of access to the Enclos Fouque had been communicated to the Prefecture. It was only when the eruption began that the prefect triggered the alert at 8:30.

Mt Etna also plays with the nerves of INGV scientists. One day, the NE crater gives news signs of activity. Next, the New SE crater seems to be waking up and in the end it is the Voragine which puts on a show with a beautiful strombolian activity!

The last lava emission on the sides of Pu’uO’o was never anticipated by HVO. It was only when they noted the sudden deflation episode of the cone that scientists became aware of the event and used a helicopter to go to observe the situation. Ok, tiltmeters had revealed an inflation episode of the volcanic edifice in recent days (accompanied by a rise of the lava lake in Halema’uma’u) but no reference was made by HVO of a possible eruptive episode on Pu’uO’o or elsewhere.

In New Zealand, the explosion at White Island was not announced by the instruments. Scientists immediately raised the alert level after the event, before lowering it later. It is fortunate that the eruption took place late at night, between 21:00 and 23:00, so that no tourist group was on the island !

The rise in temperature of the crater lake on Ruapehu alerted New Zealand scientists who raised the alert level to 2, but no prognosis can be made on the future behaviour of the volcano

One should not forget Mt Sinabung whose dome collapses and pyroclastic flows are unpredictable. However, the seven victims a few days ago were inside the prohibited area. Scientists and local authorities thus bear no responsibility.

By observing the development of events on these volcanoes and reports from observatories – the remark would be valid for the Instituto Geofisico or IGP in South America and PHILVOCS in the Philippines – we realize that the work of scientists is primarily to describe and try to analyze the situation. It is true that, as the name suggests, that the role of observatories is to observe. Volcanic prediction, even in the short term, remains in the realm of fantasy.

Ruapehu sommet

Etna 98 003

BI 003

Que ce soit sur le Ruapehu, l’Etna ou le Kilauea, la prévision volcanique reste difficile. (Photos: C. Grandpey)

Horloges atomiques et prévision volcanique // Atomic clocks and volcanic prediction

drapeau francaisGrâce aux technologies modernes, les scientifiques testent régulièrement de nouvelles méhodes susceptibles de faire avancer la prévision des éruptions volcaniques. Il reste beaucoup à faire, mais chaque innovation doit être sérieusement prise en compte. C’est dans cette optique qu’une équipe de l’Université de Zurich a développé une méthode de surveillance des événements volcaniques en utilisant des horloges atomiques.
Les horloges atomiques sont les instruments les plus précis que l’on ait jamais construits pour mesurer le temps. En utilisant la vibration des atomes de césium à la place d’un pendule oscillant, elles atteignent un niveau de précision si élevé qu’elles perdent moins d’une seconde en 10 milliards d’années. Cela les rend extrêmement utiles pour toutes sortes d’applications, telles que l’astronomie, la physique, l’informatique et la navigation. Il se pourrait qu’elle soient bientôt utilisées également en géologie. En effet, une équipe dirigée par l’Institut de Physique de l’Université de Zurich a mis au point une méthode d’utilsation de ces horloges pour surveiller l’activité volcanique.
La technique repose sur la théorie de la relativité d’Einstein qui dit que le temps s’écoule à des vitesses différentes dans des circonstances différentes. C’est cet effet relativiste que l’équipe de Zurich veut utiliser pour étudier les volcans. Quand un volcan va entrer en éruption, la chambre magmatique se remplit, ce qui augmente la masse et donc la gravité locales. Une horloge atomique positionnée à proximité du volcan détectera ce changement car l’augmentation de la masse provoquera un ralentissement du temps. La vitesse de ce ralentissement, et donc la variation de la masse, peuvent être mesurées en comparant l’horloge sur le terrain à une horloge de référence installée à une certaine distance.
Cette technique est déjà utilisée, mais elle dépend de signaux GPS émis par les satellites qui s’appuient sur des horloges beaucoup moins précises, de sorte que les mesures peuvent prendre des mois, tandis qu’une horloge atomique peut effectuer le même travail en quelques heures.
L’équipe de Zurich pense que cette technique pourrait être opérationnelle dans quelques années. Elle permettrait de mettre en place un réseau d’horloges atomiques à l’aide de câbles à fibres optiques afin d’annoncer les éruptions. En outre, un tel réseau pourrait aussi être utilisé pour étudier les marées qui influent sur les mouvements de la mer, mais font également varier la masse de la Terre jusqu’à 50 centimètres deux fois par jour.
Source: Université de Zurich

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drapeau anglaisThanks to modern technologies, scientists are testing new ways to try and predict eruptions. There is still a long way to go but each innovation should seriously be taken into account.  Keeping up with this tendency, a team at the University of Zurich have developed a means of monitoring volcanic events using atomic clocks.
Atomic clocks are the most accurate timepieces ever constructed. Using the vibration of cesium atoms instead of a swinging pendulum, they attain a level of precision so fine that they lose less than one second in 10 billion years. This makes them extremely useful for all sorts of applications, such as astronomy, physics, computing and navigation. They might soon be used in geology as well. Indeed, a team led by the Institute of Physics from the University of Zurich has come up with a way to use these clocks to monitor volcanic activity.
The technique relies on Einstein’s theory of general relativity, which says that time flows at different rates in different circumstances. This relativistic effect is what the Zurich team is using to study volcanoes. When a volcano is approaching an eruption, chambers beneath it fill with molten magma. This increases the local mass, and therefore the local gravity. An atomic clock positioned in the vicinity of the volcano will detect this change because the increase in mass will cause time to slow down. The rate of this slowing, and hence the mass build up, can be measured by comparing the clock to a reference clock some distance away.
This technique is already in use, but it depends on GPS satellite signals which rely on much less precise clocks, so the measurements can take months, while an atomic clock can do the same job in a matter of hours.
The Zurich team’s hope is that the technique could be running in a few years by linking a network of atomic clocks using fiber optic cables as a new early warning system against eruptions. In addition, such a network could also be used to study tides that not only influence the movements of the sea, but also cause the Earth’s mass to shift by up to 50 centimetres twice a day.
Source: University of Zurich

Prévision volcanique : Il reste beaucoup à faire ! // Volcanic prediction : There’s still a long way to go !

drapeau francaisLes derniers événements volcaniques confirment, si besoin était, que nous sommes encore très loin de la vérité en matière de prévision volcanique.

En septembre 2014, le Mayon montrait des signes de réveil aux Philippines. Mettant en œuvre le principe de précautions, les autorités ont ordonné l’évacuation de quelque 55 000 personnes. Quelques semaines plus tard, le volcan n’étant toujours pas entré en éruption, ces personnes ont été autorisées à revenir chez elles.

En octobre 2014, le Mont Ontake s’est réveillé brutalement avec une éruption phréato-magmatique qui a tué une cinquantaine de randonneurs. Les scientifiques japonais n’ont pas vu venir l’événement.

De la même façon, la dernière éruption du Mont Shindake a pris tout le monde par surprise. Les autorités japonaises ont évacué la centaine de personnes qui vivent sur l’île Kuchinoerabujima, mais APRES l’événement !

Il faut dire, à la décharge des volcanologues japonais, que leur pays se trouve dans une zone de subduction avec des volcans gris explosifs dont le comportement est quasiment imprévisible, du moins à l’heure actuelle.

Si le comportement des volcans gris est difficile à prévoir, les volcans rouges piègent eux aussi souvent les volcanologues. La dernière éruption du volcan Wolf aux Galapagos a été découverte par hasard par les occupants d’un bateau qui passait au large de l’Ile Isabela et qui ont alerté les autorités !

A Hawaii, les volcanologues américains n’ont jamais pu dire vraiment quelle serait la suite des événements lorsque le lac de lave a débordé dans le cratère de l’Halema’uma’u. Ils ont proposé plusieurs scénarios avec une priorité vers une sortie de lave dans la zone de rift. Au final, il ne s’est rien passé en dehors d’une probable intrusion magmatique dans le rift sud-ouest.

C’est la même chose à la Réunion où les scientifiques en poste à l’Observatoire du Piton de la Fournaise jouent au yo-yo avec le niveau d’alerte volcanique. Ce n’est qu’au dernier moment qu’ils peuvent dire que l’éruption va avoir lieu, en sachant que le volcan devance parfois l’annonce de l’éruption !

Nous sommes donc encore très loin de la prévision volcanique idéale, celle qui permettrait vraiment de mettre les populations à l’abri des coulées pyroclastiques, phénomène le plus dangereux sur les volcans. Il faudrait pour cela que davantage d’argent soit alloué aux laboratoires et aux observatoires qui, faute de moyens, s’appuient le plus souvent sur des simulations informatiques, une science exacte qui ne correspond guère aux humeurs aléatoires des monstres de feu. A l’heure où la fédération internationale de football se vautre dans les milliards de dollars, les labos scientifiques doivent se serrer la ceinture. Cherchez l’erreur !

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drapeau anglaisThe latest volcanic events confirm, if need be, that we are still very far from the truth in terms of volcanic prediction.
In September 2014, Mayon showed signs of reawakening in the Philippines. As a precaution, the authorities ordered the evacuation of about 55,000 people. A few weeks later, as the volcano had not erupted, they were allowed to return home.
In October 2014, Mount Ontake erupted suddenly with a phreatomagmatic eruption that killed fifty hikers. Japanese scientists had not predicted the event.
Similarly, the last eruption of Mount Shindake took everyone by surprise. The Japanese authorities evacuated hundreds of people living on Kuchinoerabujima Island, but AFTER the event!
However, in defense of Japanese volcanologists, we should say their country lies in a subduction zone with grey explosive volcanoes whose behaviour is almost unpredictable, at least for the moment.
If the behaviour of grey volcanoes is difficult to predict, red volcanoes also often trap volcanologists. The last eruption of Wolf volcano in the Galapagos was discovered by chance by the occupants of a passing boat off the coast of Isabela Island who alerted the authorities!
In Hawaii, American volcanologists could never really tell what would happen next when the lava lake overflowed over the floor of Halema’uma’u Crater. They proposed several scenarios with a priority to a lava output in the rift zone. In the end, nothing happened, except a probable magma intrusion in the southwest rift.
It’s the same thing at Reunion Island where scientists at the Observatory of the Piton de la Fournaise play yo-yo with the level of volcanic alert. Only at the last moment they can say that an eruption will occur. The volcano is sometimes ahead of the announcement of the eruption!
So we are still very far from the ideal volcanic prediction, one that really would put people safe from pyroclastic flows, the most dangerous volcanic phenomenon. This would require that more money be allocated to laboratories and observatories. The lack of resources often forces them to rely on computer simulations, an exact science which hardly corresponds to the unpredictable moods of the volcanoes. At a time when the international football association wallows in billions of dollars, scientific labs must tighten their belts. There’s something wrong somewhere!

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L’éruption du Mont Ontake a surpris tout le monde en octobre 2014  (Crédit photo:  JMA)

Islande et prévision volcanique

4 mars 2015 !! Voici une date que j’attendais avec impatience puisque c’est aujourd’hui même que devait prendre fin l’éruption dans l’Holuhraun ! C’est du moins ce qu’affirmait le  volcanologue islandais Haraldur Sigurðsson au mois d’octobre 2014 (voir ma note du 14 de ce même mois). Son pronostic s’appuyait sur l’évolution de l’affaissement de la caldeira du Bárðarbunga. Il expliquait que l’affaissement répondait à une évolution en ligne, pas en courbe, ce qui voulait dire que l’affaissement de la caldeira allait progressivement ralentir. Son petit-fils, Gabriel Sölvi, avait utilisé une formule prédisant que l’éruption dans l’Holuhraun prendrait fin 173 jours après le 12 septembre.

Aujourd’hui 4 mars, l’éruption est officiellement terminée depuis le 28 février.  La prévision du volcanologue islandais est donc relativement exacte.

Lorsque Haraldur Sigurðsson a fait part de sa prévision au mois d’octobre, je l’ai accueillie avec beaucoup de scepticisme car une éruption n’est pas une science exacte et de nombreux facteurs peuvent intervenir pour perturber son déroulement. Dans le cas présent, il semble que la poche magmatique qui a alimenté l’éruption se soit vidée très progressivement et très régulièrement, de sorte que la théorie de l’« évolution en ligne » de l’affaissement de la caldeira du Barðarbunga a bien fonctionné. La prévision de Haraldur Sigurðsson pourrait être utilisée à l’avenir pour essayer de déterminer la durée d’une éruption du même type en Islande, sur le Krafla, par exemple, en sachant qu’aucune éruption ne ressemble vraiment à une autre. .

Il faut tout de même relativiser la prévision de Haraldur Sigurðsson qui concerne la durée d’écoulement de la lave et non la prévision éruptive. Il ne faudrait pas oublier les tergiversations (auxquelles a participé Sigurðsson) dont elle a fait l’objet à partir du moment où les instruments ont commencé à s’affoler. Personne ne savait ce qui allait se passer : Eruption du Barðarbunga semblable à celle de l’Eyjafjallajökull en 2010 ? Sortie de lave à la limite du glacier ? Eruption avortée sans émission de lave ? Contact de la lave avec celle de l’Askja ? Au final, les scientifiques n’ont pu que constater la sortie de la lave dans la plaine désertique de l’Holuhraun !

Tant que nous sommes en Islande, remontons au 18 mars 2014. Ce jour-là, j’écrivais dans mon blog que selon Páll Einarsson, professeur de géophysique à l’Université d’Islande, la chambre magmatique sous l’Hekla était maintenant presque remplie, ce qui signifiait que le volcan «pourrait bientôt entrer en éruption» et qu’il était fortement déconseillé d’escalader la montagne car une éruption avait pour habitude de démarrer rapidement. La police avait même recommandé aux personnes ayant l’intention de grimper sur l’Hekla de ne pas oublier leurs téléphones portables afin de pouvoir être contactées rapidement en cas d’urgence volcanique. Pour le moment, comme aurait dit le regretté Robert Lamourueux, « le canard est toujours vivant » et aucune éruption n’est venue le plumer !

Plaisanterie à part, l’Holuhraun et l’Hekla montrent que nous sommes encore démunis en matière de prévision volcanique. Ces volcans sont truffés d’équipements et ne figurent pas parmi les plus dangereux de la planète. Notre capacité à prévoir est encore plus faible pour les volcans gris comme est venue nous le rappeler l’éruption du Mont Ontake et sa soixantaine de victimes.

Hekla-blog

L’Hekla en 2014  (Crédit photo:  Wikipedia)