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La déformation de l’Etna // Mount Etna’s deformation

drapeau francaisL’INGV a mis en ligne une animation qui montre la déformation de l’Etna entre février 2015 et février 2016. Les mesures ont été effectuées à l’aide des techniques interférométriques utilisant des données TOPSAR (Terrain Observation with Progressive Scans SAR) acquises par le satellite Sentinel-1A. Ce satellite, conçu par l’Agence Spatiale Européenne (ESA), est équipé d’un capteur SAR en bande C, et est capable de mesurer les déformations du sol avec une précision subcentimétrique.
Les données satellitaires ont été traitées en utilisant l’approche SBAS (Small Baseline Subset), qui permet l’analyse temporelle des déformations en utilisant l’ensemble des données d’images radar obtenues par le capteur dans la gamme choisie. Ce processus permet d’obtenir les vitesses moyennes de déformation en ligne de vue, ainsi que la série temporelle de déformations estimée à partir de chaque pixel de l’image.
Au cours de la période couverte par les observations, on remarque (A) l’inflation (en bleu) de l’ensemble de l’édifice volcanique jusqu’en novembre 2015 (avant les violents épisodes paroxystiques de décembre 2015); (B) la déflation qui a accompagné l’activité éruptive et a presque complètement effacé l’inflation précédente; (C), la poussée exercée sur versant nord-est du volcan (en rouge), pendant et après la séquence éruptive; (D), le mouvement de l’ensemble du versant oriental, avec une grande déformation de toute la partie à l’est des Timpe; (E) la propagation vers le sud de la déformation du flanc est, avec l’activation de la faille de San Gregorio-Acitrezza dans la seconde moitié de Janvier 2016. Les lignes noires représentent les failles répertoriées.

Vous verrez l’animation en cliquant sur ce lien :

http://www.ct.ingv.it/images/Sentinel/Sentinel_asce_2015_2016_low.GIF

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drapeau anglaisINGV has posted an animation that shows the deformation undergone by Mount Etna between February 2015 and February 2016. The measurements were performed with the help of interferometric techniques using TOPSAR data (Land Observation with Progressive Scans SAR) acquired by Sentinel-1A satellite. The satellite, developed by the European Space Agency (ESA), is equipped with a SAR sensor in C-band and is capable of measuring ground deformation with sub-centimeter accuracy.
The satellite data were processed using the SBAS approach (Small Baseline Subset), which allows the temporal deformation analysis using all radar image data obtained by the sensor in the selected range. This process allows to obtain the average speeds of deformation in line of sight, and the estimated time series of deformations from each pixel of the image.
During the period covered by the observations, we note (A) inflation (in blue) of the entire volcanic edifice until November 2015 (before the violent paroxysmal episodes in December 2015); (B) the deflation that accompanied the eruptive activity and almost completely erased the previous inflation; (C), the thrust on the northeastern slope of the volcano (in red), during and after the eruptive sequence; (D), the movement of the entire eastern slope, with a large deformation of the whole part of east Timpe; (E) spread to the southern flank of the deformation, with the activation of the San Gregorio-Acitrezza fault in the second half of January 2016. The black lines represent the listed faults.

You will see the animation by clicking on this link:

http://www.ct.ingv.it/images/Sentinel/Sentinel_asce_2015_2016_low.GIF

Etna deformation

Source: INGV / ESA

L’InSAR et le Kilauea (Hawaii)

drapeau-francaisL’interférométrie radar à synthèse d’ouverture (InSAR) est en train de devenir un élément clé en volcanologie. J’ai déjà écrit plusieurs notes à propos de cette nouvelle technologie sur ce blog entre 2013 et 2015.
L’InSAR a récemment prouvé son efficacité dans la compréhension des différents épisodes d’intrusion magmatique dans la caldeira sud du Kilauea au cours du printemps 2015. En avril, le réservoir superficiel sous la caldeira du Kilauea a commencé à gonfler rapidement, provoquant une hausse du niveau du lac de lave et son débordement sur le plancher du cratère de l’Halema’uma’u.
Le 11 mai, les inclinomètres ont commencé à enregistrer une rapide phase de dégonflement, accompagnée de la baisse de niveau du lac de lave et d’une augmentation de la sismicité dans la caldeira sud, que ce soit en fréquence ou en magnitude des événements. En une seule journée, on a pu parfaitement observer l’inflation dans la caldeira sud sur le réseau de capteurs GPS ainsi que sur les inclinomètres.
Les images InSAR illustrant le début de cet événement montrent dans le moindre détail le soulèvement associé à l’inflation initiale et révèlent en même temps la complexité de la forme du réservoir magmatique. Les images traduisent également la transition vers la déflation de l’Halema’uma’u et l’inflation de la caldeira sud.

INSAR

(Source: HVO)

L’interférogramme en arc-en-ciel ci-dessus montre parfaitement la forme et l’importance du soulèvement au cours de cet événement (entre le 11 avril et le 22 mai). L’image révèle que le soulèvement coïncide avec l’emplacement d’un réservoir magmatique – déjà identifié par les scientifiques – sous la caldeira sud. C’est aussi pour les chercheurs du HVO la première preuve indiquant un transfert de magma rapide entre les réservoirs magmatiques.
Les couleurs de l’arc-en-ciel représentent le changement de distance entre le sol et le satellite InSAR entre deux orbites effectuées par ce dernier. Chaque cycle de couleurs, du magenta au bleu, indique un déplacement égal à la moitié de la longueur d’onde du radar satellitaire. Le motif se répète, et en comptant tous les arcs-en-ciel, on obtient la totalité du déplacement
Au cours des deux dernières décennies, l’augmentation du nombre de satellites disponibles a amélioré les possibilités offertes par l’InSAR aux chercheurs du HVO. Ils disposent désormais d’une plus grande variété de longueurs d’ondes. Les ondes courtes permettent d’améliorer la résolution, tandis que les ondes plus longues autorisent une meilleure pénétration à travers la végétation. Le HVO utilise les données fournies par de nombreux satellites InSAR pour étudier les mouvements de sol sur les volcans d’Hawaï, y compris les satellites lancés par l’Agence Spatiale Européenne, le Canada, l’Allemagne et le Japon.
Les États-Unis s’apprêtent à lancer leur premier satellite InSAR. En 2014, la NASA a annoncé un projet conjoint avec l’Indian Space Research Organization visant à construire et lancer un satellite InSAR multi-longueurs d’ondes spécifiquement conçu pour l’étude des risques naturels. Le lancement du satellite est prévu pour 2020.
Source: HVO.

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drapeau-anglaisInterferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR) is becoming a key tool in volcanology. I have already written several notes about this new technology on this weblog between 2013 and 2015.
InSAR recently proved important in understanding the various episodes of Kilauea’s south caldera intrusion during spring 2015. In April, the shallow reservoir beneath the Kilauea caldera began to rapidly inflate, causing the lava lake to rise to the point where it overflowed onto the floor of Halema’uma’u Crater.
On May 11th, tiltmeters began recording rapid deflation, the lava lake level dropped and earthquakes in the south caldera increased in rate and magnitude. Within a day, inflation in the south caldera could clearly be seen on the network of continuous GPS instruments and tiltmeters.
InSAR images spanning the beginning of this event show the uplift associated with the initial inflation in great detail, revealing a complexity to the shape of the reservoir. The images also capture the transition to deflation at Halema’uma’u and south caldera inflation.
As shown in the accompanying image (see above), the rainbow pattern seen in the interferogram beautifully captured the shape and extent of ground uplift during this event (from April 11th to May 22nd). This image shows that the uplift coincides with the location of a known south caldera storage reservoir. This is the first evidence that HVO scientists have ever had suggesting rapid magma transfer between storage reservoirs.
The rainbow colours represent the change in distance between the ground and the satellite in the time between two orbits of the InSAR satellite. Each cycle of colours, from magenta to blue indicates motion equal to half the satellite’s radar’s wavelength. The pattern repeats and by counting up all the rainbows, you get the total amount of motion.
Over the past two decades, the increasing number of available satellites has improved HVO’s InSAR capabilities by providing a variety of wavelengths that allow for improved resolution at short wavelengths and better penetration through vegetation at longer wavelengths. HVO has used data from many different InSAR satellites to investigate motion on Hawaii’s volcanoes, including satellites launched by the European Space Agency, Canada, Germany and Japan.
The United States is working toward launching its first InSAR satellite. In 2014, NASA announced a joint project with the Indian Space Research Organization to build and launch a multi-wavelength InSAR satellite specifically designed for studying natural hazards. The project is scheduled for a 2020 launch.
Source : HVO.

Les Açores vues depuis l’espace // The Azores seen from space

drapeau francaisLe 16 mars 2015, Sentinel-1A, un satellite de l’Agence Spatiale Européenne (ESA) a enregistré une image montrant trois îles de l’archipel des Açores : Faial, Sao Jorge et Pico Island, avec le Mont Pico et ses 2 351 mètres.
L’image met en évidence les différences de relief de ces îles où les volcans et les montagnes font la loi.
Faial fait partie des Açores centrales. Avec une superficie de 173 kilomètres carrés, l’île compte quelque 15000 habitants. Au 18ème siècle, son économie était dominée par la chasse à la baleine. Au 19ème siècle, Horta est devenu un important port maritime et une escale pour un grand nombre de navires transatlantiques. Avec d’autres îles de l’archipel, Faial est d’origine volcanique. En 1957, une violente éruption à environ 1 km de la côte a produit de grandes quantités de lave et de cendre et formé un îlot – Capelhinos – qui fut plus tard relié à l’île de Faial par un isthme.
São Jorge est une île longue et mince dont les côtes sont soumises à l’érosion de l’océan. L’île mesure 55 km de long et une chaîne de montagnes forme son épine dorsale. Avec 1053 m, Pico da Esperança est son plus haut sommet. L’île a une superficie de 246 kilomètres carrés. La côte ouest est bordée de falaises, tandis que celle de l’est est moins tourmentée. De même, la côte nord a des falaises abruptes, tandis que le côté sud est présente une pente plus douce. 9500 personnes vivent sur cette île. Avec l’inauguration de ses ports et de l’aéroport en 1982, les activités commerciales se sont développées.
Tirant son nom de son imposante montagne, l’île de Pico possède une histoire basée sur la chasse à la baleine et les vins. La chasse à la baleine a donné naissance de nos jours à un centre d’étude et d’observation des baleines, des dauphins et autres mammifères marins. Depuis la fin des éruptions volcaniques il y a 300 ans, le Pico est considéré comme endormi et il attire de nombreux scientifiques.
Source: ESA: http://www.esa.int/spaceinimages/Images/2015/10/Azore_islands

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drapeau-anglaisOn March 16th 2015, ESA’s Sentinel-1A satellite captured an image showing three of the Azore islands, including Faial, Sao Jorge and Pico Island, with Mount Pico reaching over 2351 metres in height.
The image highlights the differences in the relief of the islands, with volcanoes and mountains clearly standing out.
Faial is part of the central group of the Azores. The surface area covers 173 square kilometres. It has some 15,000 inhabitants. In the 18th century, its economy was dominated by whale hunting and by the 19th century, Horta became an important seaport and a layover for a large number of yachts crossing the Atlantic.
Along with other islands in the archipelago, Faial is of volcanic origin. In 1957, a big eruption about 1 km from the coast ejected large quantities of lava and ash, forming an islet – Capelhinos – that later became connected to Faial island by an isthmus.
São Jorge is a long and slender island whose coasts are open to ocean erosion. The island is 55 km long, with a mountain range forming its backbone. At 1053 m, Pico da Esperança is its highest peak. The island has an area of 246 square kilometres. The western coast is lined with cliffs, while the east is smoother. Similarly, the northern coast has sharp cliffs, while the southern side is less inclined. 9,500 persons live on this island. With the inauguration of its ports and the airport in 1982, commercial activities have developed.
Named after its imposing mountain, Pico Island’s history was based on whaling and wines. Whale hunting turned into a movement of study and observation of whales, dolphins and other sea mammals. Since volcanic eruptions ended 300 years ago, Pico is considered dormant and has become a magnet for scientists.
Source: ESA: http://www.esa.int/spaceinimages/Images/2015/10/Azore_islands

Açores

Crédit photo: ESA.

Un satellite pour étudier le Kilauea (Hawaii / Etats Unis) // A satellite to monitor Kilauea volcano (Hawaii)

drapeau francaisUn satellite baptisé SUCHI, pas plus gros qu’une valise, doit être lancé à l’automne 2014 depuis l’île de Kauai à Hawaii, après une année passée à peaufiner sa technologie d’imagerie hyperspectrale. Lors d’une conférence présentée le 5 mai dernier, un chercheur de l’Université d’Hawaii a déclaré que SUCHI subissait des tests pour voir comment ses composants résisteraient aux violentes secousses auxquelles il serait soumis pendant le lancement de la fusée.
SUCHI est le raccourci de Space Ultra – Compact Hyperspectral Imager (Imageur spatial hyperspectral ultra compact) pour les petits satellites. Il est conçu pour étudier les phénomènes géologiques comme les éruptions volcaniques et des coulées de lave. Sa mission initiale de six mois pourrait être prolongée à deux ans. Le satellite est effectivement ultra compact ; il mesure un peu plus de 40 centimètres de longueur, 10 cm d’épaisseur et 12,5 cm de largeur. Il fonctionne à l’aide de panneaux solaires de la taille d’un PC portable de petite taille.
A l’intérieur du satellite se trouve une caméra FLIR A35 insérée dans un compartiment hermétique ; elle capable d’enregistrer des images d’une résolution de 336 x 256 pixels. Chaque pixel mesure 38 µm (un micromètre =µm = 10-6 mètre). La caméra a été mise au point par une équipe scientifique de l’Université d’Hawaii et construite au Laboratoire Spatial d’Hawaii à Manoa, une banlieue de Honolulu.
Au cours de sa courte mission, SUCHI permettra aux géologues de contrôler les émissions gazeuses et la vitesse à laquelle la lave se refroidit. Les images capturées devraient aussi servir à dresser un inventaire minéralogique des principales roches.
L’une des applications les plus importantes sera l’étude du dioxyde de soufre (SO2), un gaz volcanique constamment émis pendant l’éruption du Kilauea. Le gaz forme des aérosols que les habitants appellent  » vog  » (brouillard volcanique). Il se répand à travers l’archipel et est susceptible de causer des problèmes respiratoires. Le gaz peut être suivi à la trace et quantifié en utilisant la spectroscopie dans la bande 9µm du spectre infrarouge. Cette partie du spectre est également la gamme de longueur d’onde idéale pour la cartographie géologique de certains minéraux.
Source: Optics.org.

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drapeau anglaisA suitcase-size satellite called SUCHI is scheduled for launch from Kauai Island in Hawaii in the fall of 2014, after a year’s delay to fine-tune its hyperspectral sensing technology. Speaking at a conference session on May 5, a University of Hawaii researcher said that SUCHI was undergoing tests to see how its components would survive the intense shaking of a rocket launch.

SUCHI stands for Space Ultra-Compact Hyperspectral Imager for small satellites. It is designed to study geological phenomena like volcanic eruptions and lava flows, with a six-month primary mission that could be extended to two years. The ultra-compact satellite, measuring just over 40 centimetres in length, 10 centimetres deep and 12.5 centimetres wide, will run on solar panels approximately the size of a notebook.

Inside it is a FLIR A35 camera, mounted in a sealed vessel and collecting images at a resolution of 336 x 256 pixels. Each pixel measures 38 µm. It was developed by a University of Hawaii team and built at the Hawaii Space Flight Lab in Manoa, a suburb of Honolulu.

During its short deployment, SUCHI will help geologists to monitor volcanic gas emissions and rates at which lava cools. The captured images are also expected to be useful in the mapping of major rock mineralogy.

One key application is to monitor sulphur dioxide (SO2), a volcanic gas constantly erupted by Kilauea volcano. The gas forms aerosols that locals call “vog” (volcanic fog), which floats across the islands and can cause respiratory problems. The gas can be tracked and quantified using spectroscopy in the 9 µm region of the infrared spectrum.

That part of the spectrum is also an ideal wavelength range for geological mapping of certain minerals.

Source: Optics.org.

Kilauea-panache

Le panache du Kilauea, riche en SO2, est à l’origine du « vog » qui affecte périodiquement l’archipel.

(Photo:  C.  Grandpey)