Volcan Taal (Philippines) : Prévision éruptive…ou pilotage à vue ?

Au cours de ma conférence « Volcans et risques volcaniques », j’explique que, malgré les outils technologiques ultra modernes (systèmes GPS, observations satellitaires, etc) dont disposent les scientifiques, la prévision volcanique reste très aléatoire, pour ne pas dire inexistante, surtout sur les volcans gris, les plus explosifs, donc les plus dangereux. Les terres étant très fertiles, des centaines de milliers de personnes vivent sur leurs pentes ou à proximité.

Lorsqu’un événement majeur se produit, les autorités mettent en général d’emblée en place le principe de précaution. On a tiré les leçons des éruptions meurtrières du passé et on n’attend plus de savoir si le volcan va se mettre vraiment en colère pour évacuer les populations menacées. La dernière éruption du Taal aux Philippines vient confirmer cette stratégie. Il suffit d’observer le déroulement des événements pour s’en rendre compte. Examinons les bulletins d’information émis par le PHIVOLCS (Philippine Institute of Volcanology and Seismomogy) pendant les jours qui ont précédé le réveil du volcan.

Dans un bulletin émis le 8 janvier 2020 à 8 heures du matin, le PHIVOLCS indiquait que le réseau sismique du Taal avait enregistré 29 séismes d’origine volcanique au cours des dernières 24 heures. Les dernières mesures effectuée début janvier révélaient une légère baisse de la température du lac dans le Main Crater (cratère principal), de 31.6°C à 31.5°C. On observait aussi une baisse du niveau de l’eau de 0.34 mètre, contre 0.27 mètre précédemment. L’acidité de l’eau avait augmenté et était passée d’un pH de 2.81 à un pH de 2.75. Le réseau GPS montrait aussi une inflation du volcan, mais sans changement significatif par rapport aux mesures précédentes sur le long terme. Au vu de ces paramètres, le PHIVOLCS avait mis en place le niveau d’alerte à 1, sur une échelle de 5. Cela signifiait qu’ « une éruption dangereuse n’était pas imminente. »

Le bulletin émis le 9 janvier à 8 heures était en grande partie identique à celui de la veille.

Même son de cloche le 10 janvier au matin où le PHIVOLCS signalait toutefois deux séismes susceptibles d’avoir été ressentis par la population.

Bis repetita les 11 et 12 janvier à 8 heures. Les bulletins émis par le PHIVOLCS étaient en tout point identique à ceux des jours précédents. Le niveau d’alerte volcanique était maintenu à 1.

Changement de décor dans le bulletin du 12 janvier à 14h30 ! Le PHIVOLCS signalait des émissions de vapeur dans le Main Crater, probablement générés par une activité phréatique. Rien de vraiment significatif dans l’activité sismique et la déformation du volcan. L’Institut signalait une augmentation régulière de la teneur en CO2 de l’eau du lac de cratère depuis février 2019. Par précaution, le niveau d’alerte volcanique passait de 1 à 2 (probable intrusion magmatique pouvant conduire à une éruption).  Il était demandé à la population de ne pas s’approcher du Main Crater.

Ce même jour à 16 heures, le PHIVOLCS faisait passer le niveau d’alerte de 2 à 3 car l’activité éruptive s’intensifiait avec un panache de 1 km de hauteur et une hausse de la sismicité. L’Institut expliquait qu’il se produisait probablement une intrusion magmatique et conseillait l’évacuation des barangays (unités administratives) d’Agoncillo et Laurel dans la province de Batangas à cause du risque de coulées pyroclastiques et de tsunami.

Une heure trente plus tard, à 17h30, le niveau d’alerte passait de 3 à 4 (dangereuse éruption imminente). L’éruption s’était intensifiée depuis le précédent bulletin, avec un panache de 10 à 15 km de hauteur et des retombées de cendre vers le nord du volcan. Le PHIVOLCS notait la présence de tremor et une hausse de l’activité sismique. Des fissures s’étaient ouvertes et d’autres s’étaient agrandies. Le PHIVOLCS s’attendait à une éruption majeure « dans les prochaines heures ou les prochains jours.» En conséquence, l’Institut conseillait fortement l’évacuation totale de Volcano Island et de la population dans un rayon de 14 km du Main Crater.

L’activité éruptive s’est poursuivie les jours suivants, sans que l’on assiste toutefois à l’éruption cataclysmale annoncée par le PHIVOLCS. Le niveau d’alerte était maintenu à 4 sur 5.

Le 25 janvier 2020, sismicité, déformation de l’édifice volcanique et émissions de SO2 poursuivant leur décrue, le PHIVOLCS a décidé de ramener le niveau d’alerte à 3, sans exclure une baisse à 2 les jours suivant si la baisse d’activité se confirme. Les personnes évacuées ont été en grande partie autorisées à rentrer chez elle. Les écoles primaires et secondaires de la province de Batangas restent toutefois fermées car elles hébergent les habitants de Agoncillo et Laurel, localités qui n’ont pas été jugées suffisamment sures par l’Institut.

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Les événements que je viens de mentionner montrent que la sismicité est restée intense pendant plusieurs jours avant de décliner progressivement. La cendre a envahi Volcano Island qui, selon les autorités, est en passe de devenir un no man’s land où toute implantation de population devrait être officiellement interdite, mais on sait d’avance qu’une telle mesure sera difficile à mettre en place.

Une évacuation à grande échelle a été décrétée sur une zone d’un rayon de 14 km par rapport au Main Crater. La carte à risque du Taal montre qu’environ 460 000 personnes habitent dans cette zone. Le 21 janvier, 148 987 personnes séjournaient dans 493 centres d’évacuation, en sachant que des milliers d’autres s’étaient réfugiées chez des parents et amis ailleurs dans le pays. La population et l’armée empêchaient les habitants évacués de revenir chez eux.

Ces événements confirment que la gestion de l’éruption s’est faite au jour le jour, au vu des paramètres du moment, surtout en fonction de l’intensité du panache éruptif et des retombées de cendre. L’éruption majeure envisagée par le PHIVOLCS n’a jamais eu lieu. Le principe de précaution a toutefois permis de mettre des dizaines de milliers de personnes à l’abri d’une possible éruption de grande ampleur. Les autorités philippines avaient sûrement en tête l’éruption du Pinatubo en 1991. L’événement avait alors tué quelque 800 personnes, un bilan relativement modéré au vu de la puissance de l’éruption.

Etant donné notre incapacité à réellement prévoir l’évolution d’une éruption sur un volcan explosif de la Ceinture de Feu du Pacifique, l’adoption du principe de précaution est à mes yeux une sage décision. Les autorités philippines ont par ailleurs eu la bonne idée de décréter une évacuation à grande échelle dès le début de l’activité éruptive. En 2010, j’avais critiqué l’évacuation pas à pas décidée par les autorités indonésiennes lors de l’éruption du Mérapi et ses quelque 340 morts. Dans le cas du Taal, aucune victime n’est à déplorer à ce jour. Il est vrai que le volcan a eu la bonne idée de ne pas envoyer de coulées pyroclastiques, ce qui est une différence majeure avec l’éruption du Merapi.

Source: Disaster Risk Reduction Management Council

Une nouvelle technique pour essayer de prévoir les éruptions // A new technique to try to predict eruptions

Notre capacité à prévoir les éruptions est encore très faible aujourd’hui. Des progrès ont certes été réalisés au cours des dernières décennies avec de nouveaux instruments performants, mais les centaines de morts causées par les éruptions du Merapi (Indonésie) en 2010 et du Fuego (Guatemala) en 2018 montrent que nous sommes encore très loin de la prévision parfaite.
Une équipe de chercheurs de l’Illinois et du Michigan a testé une nouvelle technique qui, selon eux,  pourrait permettre de prévoir avec précision à quel moment une éruption volcanique se produira. La méthode utilise physique et statistique pour analyser la probabilité de modèles d’éruptions passées. Pour ce faire, les scientifiques ont étudié l’histoire éruptive du volcan Okmok en Alaska.
Un panache de cendre émis lors de l’éruption de l’Okmok en 2008 s’est étiré sur environ 1,6 km dans le ciel et a constitué un danger pour les moteurs d’avion. L’éruption fut une surprise. En effet, après une éruption en 1997, on avait observé des périodes de légère activité dans les années qui ont suivi, mais pratiquement pas de sismicité ou d’autres signes annonciateurs d’une éruption.
Selon les chercheurs, pour développer de meilleures prévisions, il est essentiel de comprendre les éruptions volcaniques qui s’écartent de la norme. Les éruptions sont généralement prévisibles au vu de la sismicité, de l’inflation de l’édifice volcanique et des émissions de gaz, ainsi que d’autres paramètres analysés au cours de la période précédant une éruption. Cependant, l’Okmok ne présentait aucun de ces paramètres.
L’équipe de chercheurs a utilisé le filtrage de Kalman – Ensemble Kalman Filter (EnKF) – une technique d’analyse de données statistiques qui a été améliorée après la Seconde Guerre mondiale. La version utilisée pour l’étude a été mise à jour en 1996 et a continué à être utilisée dans les prévisions météorologiques et climatiques, ainsi que dans l’océanographie physique. L’équipe de chercheurs a été la première à utiliser la méthode en volcanologie, en particulier pour l’étude de l’éruption de l’Okmok.
Les scientifiques ont constaté qu’il n’y avait pas eu d’augmentation de la sismicité avant l’éruption de l’Okmok en 2008. Cela pourrait s’expliquer par le fait que le réservoir magmatique sous le volcan avait conservé la même taille pendant qu’il se remplissait de gaz à haute température et de magma. Cela a entraîné une hausse de pression dans la chambre qui a provoqué le déplacement des roches environnantes, phénomène qui a fini par déclencher des séismes. Lors de l’éruption de 2008, il apparaît que la chambre magmatique s’est agrandie pour s’adapter à l’augmentation de pression, de sorte que l’activité sismique qui aurait dû normalement précéder l’éruption n’a pas eu lieu et n’a donc pas pu être détectée.
En regardant dans le passé grâce aux nouveaux modèles, les scientifiques ont pu constater que des contraintes s’étaient accumulées pendant des semaines dans les roches autour de la chambre magmatique et la croissance du système magmatique avait finalement entraîné sa rupture et l’éruption volcanique. La modélisation en amont et en aval a permis aux chercheurs d’observer l’évolution du système volcanique. Ils ont été en mesure de faire évoluer le nouveau modèle dans le temps et de prévoir le comportement éruptif de l’Okmok.
Cependant, l’équipe scientifique a ajouté que chaque volcan était différent et qu’un modèle spécifique devrait être élaboré  pour chacun d’eux.

Source: American Geophysical Union (AGU) – Geophysical Research Letters / The Watchers.

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Our capacity to predict eruptions is still very low today. Progress has been made in the past decades with new effective instruments but the hundreds of deaths caused by the eruptions of Mt Merapi (Indonesia) in 2010 and Mt Fuego (Guatemala) in 2018 show that we are still very far from the perfect prediction.

A research team from Illinois and Michigan has tested a new technique that could possibly forecast how a volcanic eruption will happen accurately. The method combined physics and statistics to capture the probability of past eruption patterns. The scientists studied the history of the eruption of the Okmok Volcano in Alaska.

An ash plume from the eruption of Okmok in 2008 extended about 1.6 km into the sky and posed a hazard to aircraft engines. The eruption came a a surprise. Indeed, after an eruption in 1997, there were periods of slight unrest, but very little seismicity or other eruption precursors.

According to the researchers, in order to develop better forecasting, it is crucial to understand volcanic eruptions that deviate from the norm. Eruptions are commonly predicted by studying seismicity, inflation of the volcanic edifice and gas emissions, and other established parameters analused during the period that precedes an eruption. However, Okmok did not display any of the patterns.

The research team used a statistical data analysis technique called Ensemble Kalman Filter (EnKF) or Kalman filtering, which was improved after World War II. The version used for the study was updated in 1996 and has continued to be used in weather and climate forecasting, as well as physical oceanography. The research team was the first group to use the updated method in volcanology, especially for Okmok’s eruption study.

The researchers noticed there was a lack of increased seismicity before the eruption. A hypothesis explains that the reservoir under the volcano remained the same size as it filled with hot gases and magma. This resulted in pressure in the chamber that triggered surrounding rocks to move, eventually leading to earthquakes. In the 2008 eruption, it appears that the magma chamber grew larger to accommodate the increasing pressure, so that the precursor seismic activity could not be detected.

By looking back in time with the new models, the scientists could observe that stress had been building up in the rocks around the chamber for weeks, and the growth of the magma system ultimately led to its failure and eruption. The backward and forward modelling enabled researchers to observe the evolution of the volcanic system. They were also able to propagate the new model forward in time and predict Okmok’s eruptive behaviour afterward.

However, the scientific team added that since every volcano is different, a model must be specifically made for each of them.

Source: American Geophysical Union (AGU) – Geophysical Research Letters / The Watchers.

Vue du cratère de l’Okmok le 15 septembre 2008 (Crédit photo : Alaska Volcano Observatory)

Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion) : Et maintenant ? // What now ?

Le Piton de la Fournaise a le don de jouer avec les nerfs des scientifiques en poste à l’Observatoire. Trois éruptions en 3 mois, ce n’est pas mal, même si on n’a pas assisté à des événements majeurs. En effet, la lave n’a fait que des apparitions de courte durée. On notera par ailleurs que le magma a percé la surface à des altitudes de plus en plus basses (près du sommet, Chapelle de Rosemont, partie haute des Grandes Pentes. Chaque fois, la lave n’a pas parcouru de longues distances. Les trois éruptions ont été précédées de longs épisodes de sismicité et d’une inflation lente de l’édifice. Il semblerait donc que le magma ait de plus en plus de difficultés à atteindre la surface.

La question qui se pose maintenant est la suivante : Y aura-t-il une nouvelle séquence éruptive ? Bien malin serait celui qui pourrait apporter une réponse ! Dans son dernier bulletin émis le 16 août 2019, l’OVPF fait état de la persistance d’une certaine sismicité sous la zone sommitale. Reste à savoir si elle est causée par des fracturations dues à une nouvelle montée du magma ou à des réajustements au sein de l’édifice volcanique suite aux éruptions précédentes. L’Observatoire n’est pas très bavard à ce sujet.

Les déformations enregistrées par les appareils au sol ne montrent pas de signaux perceptibles depuis la fin de l’éruption. A noter que le champ de déformation associé à l’éruption de la mi août 2019 ne s’est pas étendu à l’extérieur de l’Enclos Fouqué et qu’il n’y a donc pas eu de propagation du dyke dans cette zone.

Le Piton de la Fournaise est truffé d’instruments de mesure. Malgré cela, les scientifiques ne sont pas capables à l’heure actuelle de faire une prévision sur la suite de l’éruption. On touche du doigt les limites de la prévision sur un volcan de point chaud. Une telle prévision est encore plus hasardeuse sur les volcans de subduction.

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Piton de la Fournaise has the gift of playing with the nerves of scientists stationed at the Observatory. Three eruptions in 3 months, this is not bad, even if they were not major events. Indeed, lava only made short appearances. It should also be noted that magma pierced the surface at increasingly lower altitudes (near the summit, Rosemont Chapel, upper part of the Grandes Pentes, and each time lava did not travel long distances. The eruptions were preceded by long episodes of seismicity and a slow inflation of the edifice, so it seems that magma finds it more and more difficult to reach the surface.
The question now is: Will there be a new eruptive sequence? Very clever would be the one that could provide an answer! In its last bulletin issued on August 16th, 2019, OVPF reported the persistence of a certain seismicity under the summit zone. It remains to be seen if it is caused by fractures due to a new magma ascent, or readjustments within the volcanic edifice following previous eruptions. The Observatory does not say much about this.
The deformations recorded by the ground devices has not shown any noticeable signals since the end of the eruption. It should be noted that the deformation field associated with the eruption of mid-August 2019 did not extend outside the Enclos Fouqué and that there was therefore no spreading of the dyke in this zone. .
Piton de la Fournaise is riddled with measuring instruments. In spite of that, d

Scientists are not able at the moment to make a forecast on the continuation of the eruption. One can clearly see the limits of orediction on a hotspot  volcano. Such a prediction is even more hazardous on subduction volcanoes.

Crédit photo: Christian Holveck

Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion / Reunion Island)

Dans son dernier bulletin du 13 février 2019, l’OVPF indique que depuis la fin du mois de janvier 2019, on observe une inflation de la base et du sommet de l’édifice du Piton de la Fournaise. Cela signifie que l’on assiste à une pressurisation du réservoir magmatique superficiel. Cette reprise de l’inflation s’accompagne d’une augmentation des concentrations en CO2 dans le sol en champ lointain (Plaine des Cafres et Plaine des Palmistes). Les concentrations en CO2 en champ proche dans le secteur du Gîte du Volcan sont également en augmentation depuis décembre 2018. Ces concentrations en CO2 correspondent également à une remontée profonde de magma vers le réservoir superficiel.

S’agissant de la sismicité, depuis le 1er février 2019, 19 séismes volcano-tectoniques superficiels sont enregistrés sous le sommet, ainsi que 3 séismes profonds sous le flanc est.

J’aime beaucoup la conclusion du bulletin de l’OVPF : « Ce processus de recharge du réservoir superficiel peut durer plusieurs jours à plusieurs semaines avant que le toit du réservoir se fragilise et se rompe, donnant ainsi lieu à une injection de magma vers la surface et à une éruption, et peut également s’arrêter sans donner lieu à brève échéance à une éruption. » Autrement dit, tout est possible !

Cela confirme que la prévision éruptive est encore à un niveau très faible, même sur un volcan truffé d’instruments comme le Piton de la Fournaise. A la Réunion, ce n’est pas très grave car il y a de fortes chances pour que la prochaine éruption ait lieu dans l’Enclos, sans menace pour la population. Sur un volcan explosif de la Ceinture de Feu, la prévision prend une autre dimension….

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In its latest update of February 13th, 2019, OVPF indicates that since the end of January 2019, there has been an inflation of the base and the summit of Piton de la Fournaise. This means that there is a pressurization of the shallow magma reservoir. This new inflation is accompanied by an increase in CO2 concentrations in the far-field soil (Plaine des Cafres and Plaine des Palmistes). Near-field CO2 concentrations in the Gîte du Volcan area have also been increasing since December 2018. These CO2 concentrations also correspond to a deep rise of magma towards the shallow reservoir.
As regards seismicity, since February 1st 2019, 19 shallow volcano-tectonic earthquakes have been recorded under the summit, as well as 3 deep earthquakes under the eastern flank.
I really like the conclusion of the OVPF bulletin: « This process of recharge of the shallow reservoir can last several days to several weeks before the roof of the reservoir breaks open, with an injection of magma towards the surface and the start of an eruption, and can also stop without an eruption in the short term. In other words, everything is possible!
This confirms that eruptive prediction is still at a very low level, even on a volcano equipped with plenty of instruments like Piton de la Fournaise. On Reunion Island, it is not a real problem because the next eruption is likely to take place in the Enclos, without any threat to the population. On an explosive volcano of the Ring of Fire, prediction takes another dimension ….

Crédit photo: Wikipedia.

Eruptions 2018: Un lourd bilan // A heavy toll

Selon le Centre de recherches sur l’épidémiologie des désastres (CRED), on a comptabilisé en 2018 281 événements liés au climat et à la géophysique. Ils incluent des séismes et des tsunamis, des tempêtes, des inondations, des éruptions volcaniques, des sécheresses et des températures extrêmes, ainsi que des incendies de forêt. Au total, ces catastrophes naturelles ont causé la mort de 10 733 personnes et affecté 61 millions de personnes dans le monde. Cependant, on constate en 2018 la poursuite de la tendance à la baisse du nombre de décès par rapport aux années précédentes. Cela démontre probablement l’amélioration des niveaux de vie et une meilleure gestion des catastrophes.
L’activité volcanique a été assez élevée en 2018. Cela a entraîné plus de décès que pendant les 18 années précédentes combinées. L’un des événements les plus meurtriers s’est produit en juin, lorsque Fuego est entré en éruption au Guatemala. Le dernier bilan du CONRED le 22 août 2018 était de 169 morts et 256 disparus.
Plus tard en décembre, l’éruption de l’Anak Krakatau en Indonésie a déclenché un tsunami. Le dernier bilan en date du 2 janvier 2019 était de 437 morts, 14 059 blessés et 16 disparus.
Source: CRED, The Watchers..

Ces chiffres montrent que notre capacité à prévoir des événements volcaniques majeurs reste faible. Les volcanologues guatémaltèques ont été critiqués pour ne pas avoir su anticiper le déclenchement de coulées pyroclastiques meurtrières. Leurs homologues indonésiens n’ont pas subi le même sort, mais force est de reconnaître qu’ils n’avaient pas prévu l’effondrement d’un flanc de l’Anak Krakatau et les vagues meurtrières qui ont suivi.

Aujourd’hui, la plupart des rapports d’activité se contentent de résumer l’activité éruptive et ses conséquences. On évacue les populations, mais trop souvent après le déclenchement des éruptions. C’est ce qui vient de se passer à Manam. Il arrive aussi que l’on évacue des populations et qu’il ne se passe rien ; c’est ce qui s’est passé il y a quelques mois quand l’Agung menaçait de se mettre en colère. Certes, la volcanologie a progressé au cours du siècle écoulé, mais il reste beaucoup à faire !

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According to the Centre for Research on the Epidemiology of Disasters (CRED), there were 281 climate-related and geophysical events in 2018. These include earthquakes and tsunamis, storms, floods, volcanic eruptions, droughts and extreme temperatures, wildfires. Altogether, they caused the deaths of 10 733 people and affected 61 million people across the world. However, the ongoing trend of lower death tolls from previous years continued into 2018, potentially demonstrating the efficacy of improved standards of living and disaster management.

Volcanic activity was quite high in 2018. It resulted in more deaths than in the previous 18 years combined. The most deadly events occurred in June, when Fuego erupted in Guatemala. CONRED’s last toll on 22 August, 2018 was 169 deaths and 256 missing.

Later in December, the eruption of Anak Krakatau in Indonesia triggered a tsunami. The last toll on January 2nd, 2019 was 437 dead, 14 059 injured and 16 missing.

Source: CRED, The Watchers.

These figures show that our ability to predict major volcanic events remains low. Guatemalan volcanologists have been criticized for failing to anticipate the triggering of deadly pyroclastic flows. Their Indonesian counterparts were not criticised, but it is clear that they did not anticipate the collapse of a flank of Anak Krakatau and the deadly waves that followed.
Today, most activity reports simply sum up eruptive activity and its consequences. People are evacuated, but too often after an eruption has started. This is what has just happened in Manam. Authorities sometimes evacuate people and nothing happens; this was the case a few months ago when My Agung threatened erupt. Even though volcanology has progressed in the last century, much remains to be done!

En comparant les images des volcans (ici le Fuego et l’Anak Krakatau) avant et après les éruptions, il est facile de comprendre – mais trop tard – pourquoi ces événements ont tué tant de personnes.

Merapi (Indonésie): Poursuite de la croissance du dôme // The summit dome keeps growing

Dans chacune de mes notes précédentes sur le Merapi, j’ai indiqué que le dôme de lave au sommet du volcan grandissait régulièrement. Entre le 30 novembre et le 6 décembre 2018, il a grossi à raison d’environ 2 200 m3 par jour. Le 6 décembre, le volume du dôme était estimé à 344 000 m3. Selon le Centre de volcanologie et de géologie, le Merapi a vomi 439 000 mètres cubes de lave à raison de 3 400 mètres cubes par jour depuis le 10 janvier 2019. On observe des coulées de lave incandescentes qui sortent du cratère et avancent sur 500 – 800 mètres sur la pente. En outre, on entend plus souvent des explosions qui ressemblent à des grondements de tonnerre. Cette situation ce qui a incité les habitants à augmenter également la fréquence des patrouilles de surveillance indépendantes.
Toute activité a été interdite dans un rayon de 3 km du cratère.
Le niveau d’alerte du Merapi a été maintenu à II (Waspada) depuis le 21 mai 2018.
L’Agence de gestions des catastrophes pour le centre de l’île de Java (BPBD Central Java) travaille avec d’autres régences pour préparer des itinéraires d’évacuation et des centres d’hébergement d’urgence en prévision d’une éruption majeure.Les routes d’évacuation existantes sont gravement endommagées par les centaines de camions transportant du sable et de la cendre volcaniques. Les fortes pluies fréquentes n’ont rien arrangé. L’Agence a proposé un budget de 100 milliards de roupies (7 millions de dollars) pour la réparation des routes. La BPBD a également commencé à calculer les besoins logistiques en cas d’aggravation de la situation éruptive, en prévoyant notamment des masques, des cuisines collectives et des tentes d’urgence. Trois caméras de vidéosurveillance supplémentaires ont été installées à Klaten, Magelang et Boyolali pour contrôler le volcan.
Tout le monde se souvient de l’éruption de 2010 qui a fait au moins 353 morts et déplacé plus de 350 000 personnes. La plupart des victimes vivaient sur les pentes du Merapi.
Source: The Jakarta Post.

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In each of my previous posts about Mount Merapi, I indicated that the lava dome at the summit of the volcano was growing regularly. Between November 30th and December 6th, 2018, the dome grew at a rate of about 2 200 m3 per day. By December 6th, the volume of the dome was an estimated 344 000 m3. According to the Center of Volcanology and Geological Hazard Agency, Mt Merapi has expelled 439,000 cubic metres of lava at a rate of 3,400 cubic metres per day since January 10th, 2019.  Incandescent lava flows can be seen coming out of the crater and travelling 500 – 800 metres down the slope. Besides, booming sounds resembling thunder can be heard more frequently, which had prompted local residents to also increase the frequency of their independently organized patrols.

All activity has been banned within a 3-kilometre radius from the crater.

The alert level for Mt Merapi has been kept at II (Waspada) since May 21st, 2018.

The Central Java Disaster Mitigation Agency (BPBD Central Java) is working with other regencies to prepare evacuation routes and emergency shelters in anticipation of a major eruption. The established Mt. Merapi evacuation routes are heavily damaged, because of the hundreds of trucks transporting volcanic sand and ash. The frequent heavy rainfall contributes to worsening the situation. The agency had proposed a budget of Rp 100 billion (US$7 million) to repair the roads. BPBD has also started calculating logistical needs in case the eruptions worsened, including masks, community kitchens and emergency tents. Three additional CCTV cameras have been installed in Klaten, Magelang and Boyolali to monitor the volcano.

Everybody remember the 2010 eruption which killed at least 353 people while more than 350,000 others were displaced. Most of the victims lived on the volcano’s slopes.

Source : The Jakarta Post.

Vue du sommet du Merapi, du dôme de lave et de la coulée qui s’en échappe (Crédit photo : presse indonésienne)

Anak Krakatau (Indonésie) : Une étude visionnaire ! // Anak Krakatau (Indonesia) : A visionary study !

S’agissant de la prévision des éruptions volcaniques, je dis souvent que nous ne sommes pas encore en mesure de les prévoir correctement. Certes, notre capacité à analyser le comportement d’un volcan est bien meilleure qu’il y a cent ans, mais il reste encore beaucoup à faire.
Pourtant, certains scientifiques sont plus optimistes que moi et affirment qu’ils sont capables de faire des prévisions volcaniques à long terme. Un chercheur de l’Université de l’Oregon a déclaré que ses collègues et lui-même avaient anticipé ce qui s’est passé le 22 décembre 2018. En janvier 2012, ces scientifiques ont publié les résultats de simulations numériques d’un effondrement du flanc de l’Anak Krakatau et du tsunami que le glissement de terrain avait déclenché. Ils ont mis en garde contre les effets dévastateurs pour les côtes. Dans leur étude, ils ont « simulé numériquement une déstabilisation soudaine vers le sud-ouest d’une grande partie de l’Anak Krakatau, ainsi que la formation et la propagation du tsunami qui résulterait ».
Les chercheurs rappellent à la communauté scientifique que l’Anak Krakatau a grandi rapidement depuis sa première apparition à la surface de la mer en 1928. Depuis cette époque, en moins de 100 ans, il a édifié un cône par accumulation de matériaux au cours de plusieurs éruptions, dont celle qui a commencé en mai 2018 et continue encore aujourd’hui. L’île est particulièrement sujette aux ruptures gravitationnelles car elle s’est édifiée à proximité et au-dessus d’une pente sous-marine abrupte qui représente la limite nord-est de la caldeira laissée par l’éruption cataclysmale de 1883.
En raison de cette topographie sous-marine combinée à de forts courants marins, le versant ouest de l’Anak Krakatau est devenu beaucoup plus escarpé que le côté est. L’étude explique que le volcan continue de croître de préférence vers le sud-ouest, de sorte que « les glissements de terrain le long du flanc sud-ouest ne peuvent pas être exclus. Un tel glissement de terrain serait dirigé vers le sud-ouest à l’intérieur de la caldeira de 1883 et déclencherait des vagues qui se propageraient dans le Détroit de la Sonde et menaceraient les côtes indonésiennes « .
La hauteur des vagues modélisée dans l’étude des universitaires correspond assez bien à ce qui a été observé le 22 décembre. Dans la mesure où les systèmes d’alerte aux tsunamis locaux ont été conçus uniquement en fonction des séismes terrestres, aucune alerte n’a pu être émise à l’attention des populations vivant sur la côte. En outre, l’effondrement du flanc du volcan s’est produit pendant la nuit. Le volumineux panache de cendre ainsi que les violentes explosions de vapeur résultant de l’interaction soudaine de l’eau avec le magma ont entravé la visibilité. Lorsque les vagues du tsunami sont arrivées, elles ont surpris tout le monde.
Cette étude est fort intéressante. Le problème est qu’il existe encore un grand fossé entre la modélisation et les simulations d’une part et la réalité sur le terrain d’autre part. Anticiper un processus éruptif est une chose ; convaincre les autorités de mettre en place les mesures adéquates pour y faire face est une autre chose! C’est un peu la même chose aujourd’hui avec le réchauffement climatique : les climatologues préviennent que les événements extrêmes avec vents violents et inondations vont se multiplier, mais les autorités n’ont pas encore pris les mesures qui s’imposent pour y faire face.
Le style de l’éruption de l’Anak Krakatau a radicalement changé depuis l’effondrement du flanc sud-ouest. L’éruption ne se produit plus au sommet du cône, mais au niveau de la mer ou en dessous. Cela explique les violentes explosions que l’on observe actuellement. L’eau de mer interagit avec le magma, un processus qui donne lieu à des explosions phréatomagmatiques avec projections de vapeur, de débris et de cendre, souvent de forme cypressoïde et typiques de l’activité surtseyenne.

Source : Tsunami hazard related to a flank collapse of Anak Krakatau Volcano, Sunda Strait, Indonesia (T. Giachetti, R. Paris, K. Kelfoun and B. Ontowirjo) – 2012.

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As far as the prediction of volcanic eruptions is concerned, I often say we are not yet able to predict them properly. Our ability to analyse the behaviour of a volcano is much better than a century ago, but a lot of progress needs to be made.

However, some scientists are more optimistic than me and affirm they are able to make long term volcanic predictions. A University of Oregon researcher said he and his colleagues had anticipated what happened on December 22nd, 2018. In January 2012, these scientists published the results of numerical simulations a flank collapse and associated tsunami at Anak Krakatau and warned about the devastating effects it would have on nearby coasts:
In their study, they « numerically simulated a sudden southwestwards destabilization of a large part of the Anak Krakatau Volcano, and the subsequent tsunami formation and propagation. »
They also remind the scientific community that Anak Krakatau island has been growing rapidly growing since it first breached the surface of the sea in 1928. Since then, in less than 100 years, it built an overlapping cone during several eruptions, the latest being the one that started in May 2018 and still continues. What makes the island particularly prone to gravitational flank failure is that it has been constructed close and above a steep submarine slope, the NE margin of the caldera basin left by the massive 1883 eruption.
As a consequence of this underwater topography, combined with strong sea currents, the western slope of Anak Krakatau has developed to be much steeper than the eastern side. The study explains that the volcano continues to grow preferably towards the south-west, so that « landslides along its southwestern flank cannot be excluded. Such a landslide would be directed southwestwards into the 1883 caldera and would trigger waves that would propagate into the Sunda Strait, possibly affecting the Indonesian coasts ».
The modelled wave heights in various location correspond quite well with what had been observed. Since the local tsunami warning systems in place was built only with earthquakes as trigger in mind, no warning could be given to the people on the beaches. In addition, the flank collapse occurred at night and the resulting large ash plume and violent steam explosions as result of sudden interaction of water with magma and hot rocks could not be seen by people. When the tsunami waves arrived they caught everyone by surprise.

The problem is that there is still a wide gap between modelling and simulations and on-the-field reality. Anticipating an eruption process is one thing; convincing the authorities to enforce the right measures to face it is another thing! It is like saying that today, with global warming, extreme events with high winds and floodings will be more and more frequent, but authorities have not yet really taken the measures to face such events.
The eruption style changed drastically right after the flank collapse occurred. It is no longer located at the summit of the cone, but at or below sea level. This accounts for the violent explosions which are currently observed. As seawater interacts with hot rocks and the ascending magma, the process gives birth to phreatomagmatic explosions ejecting dense jets of steam, debris and ash, with cypress-shaped ejections typical of this kind of Surtseyan activity.

Source : Tsunami hazard related to a flank collapse of Anak Krakatau Volcano, Sunda Strait, Indonesia (T. Giachetti, R. Paris, K. Kelfoun and B. Ontowirjo) – 2012.

Photos de l’éruption de l’Anak Krakatau parues dans la presse internationale