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Yellowstone : Pas de quoi paniquer ! // No panic please !

Ce n’est pas une surprise: chaque fois que la sismicité augmente dans le Parc National de Yellowstone, certains craignent que le volcan entre en éruption et les tabloïds britanniques, que ce soit le Daily Star ou The Express, contribuent à faire souffler un vent de panique.
Comme je le mentionnais précédemment, un essaim sismique significatif a effectivement débuté le 12 juin 2017 sur la marge occidentale du Parc National de Yellowstone. Cependant, rien ne prouve que cet événement est annonciateur d’une éruption catastrophique dans un avenir prévisible et il n’est donc pas nécessaire de paniquer. Les essaims sismiques sont fréquents à Yellowstone et ils représentent environ 50% de la sismicité dans cette région des Etats-Unis.
Au cours de l’essaim sismique actuel, on a enregistré 464 événements d’une magnitude maximale de M 4,4 ; 5 autres secousses se situaient autour de M 3 ; 57 séismes avoisinaient M 2 ; 238 montraient une magnitude d’environ M 1. Ces différents séismes ont été localisés à des profondeurs de 0 à 14,5 km par rapport au niveau de la mer.
On remarquera qu’il s’agit du plus grand nombre de séismes enregistrés à Yellowstone en une seule semaine au cours des cinq dernières années. Malgré tout, ce nombre est inférieur aux recensements hebdomadaires lors d’essaims sismiques semblables en 2002, 2004, 2008 et 2010.
L’Observatoire n’a pas modifié les niveaux d’alerte. Le niveau d’alerte volcanique est Normal; La couleur de l’alerte aérienne est Verte.
Une nouvelle webcam orientée vers le sud-sud-est sur le lac Yellowstone a été installée sur le le relais de téléphonie mobile près de Fishing Bridge. Pour accéder à cette caméra et à d’autres caméras de Yellowstone, il suffit de cliquer sur ce lien:
https://volcanoes.usgs.gov/volcanoes/yellowstone/multimedia_webcams.html

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It does not come as a surprise: Each time seismicity increases at Yellowstone National Park, there are fears that the volcano might erupt and the British tabloids, whether the Daily Star or The Express – contribute to spreading a wave of panic.

As I put it before, it is true that an energetic earthquake swarm started on June 12th, 2017 on the western edge of Yellowstone National Park. However, there is no indication that this is heralding a catastrophic eruption in the foreseeable future and there is no need to panic. Earthquake swarms are common in Yellowstone and, on average, comprise about 50% of the total seismicity in the Yellowstone region.

The current seismic swarm is composed of 464 events with a maximum magnitude of M 4.4. 5 more earthquakes were in the M 3 range, 57 earthquakes in the M 2 range, 238 in the M 1 range. These events have depths from ~0.0 km to ~14.5 km, relative to sea level.

This is the highest number of earthquakes at Yellowstone within a single week in the past five years. However, this number is inferior to weekly counts during similar earthquakes swarms in 2002, 2004, 2008 and 2010.

The Yellowstone Volcano Observatory has not changed the alert levels. The current volcano alert level is Normal; the aviation colour code is Green.

It should be noted that a new webcam looking south-southeast over Yellowstone Lake has been installed on the cell phone tower near Fishing Bridge. To access this and other Yellowstone webcams, you just need to click on this link:

https://volcanoes.usgs.gov/volcanoes/yellowstone/multimedia_webcams.html

Photo: C. Grandpey

Modernisation du réseau sismique sur le Kilauea (Hawaii) // Upgrading of Kilauea’s seismic network (Hawaii)

Grâce à plusieurs années de travail, les techniciens du HVO ont récemment terminé la modernisation des stations sismiques au sommet du Kilauea. À partir de 2014, chacune de ces stations a été progressivement remise à niveau avec un sismomètre large bande de nouvelle génération, des panneaux  solaires, une radio, une antenne, un caisson de protection et un nouveau câblage. Les nouveaux caissons sont conçus avec de meilleures propriétés d’isolation afin de mieux supporter les variations de température tout au long de la journée. L’équipement est dissimulé pour minimiser son impact visuel sur l’environnement naturel. La modernisation du réseau sismique représente une étape importante pour le HVO. Elle permettra de mieux comprendre l’alimentation magmatique complexe sous le sommet du volcan.
Les premiers sismomètres gérés par le HVO ont été installés en 1994. Il était prévu qu’ils restent en place pendant un an. Il s’agissait de sismomètres « large bande », autrement dit des capteurs numériques plus sensibles sur une gamme de fréquences beaucoup plus élevée que les anciens sismomètres analogiques à courte période qui étaient les plus utilisés jusqu’à cette époque. Malgré tout, les sismos large bande de 1994 ont été conservés au-delà de la période d’essai d’un an car ils se sont montrés très utiles pour l’enregistrement de nombreux types de séismes et de signaux volcaniques que les scientifiques ont pu analyser en utilisant de nouvelles techniques.
La fréquence revient à décrire le nombre d’oscillations contenues dans un signal sismique. Elle est généralement mesurée en cycles par seconde, ou Hertz (Hz). En volcanologie, la fréquence dominante d’un signal sismique est liée à différents processus à l’intérieur du volcan. Par exemple, les ondes haute fréquence (supérieures à 1 Hz) enregistrées pour les séismes classiques sont généralement liées à un glissement sur une faille. Les ondes basse fréquence (moins de 1 Hz) sont souvent liées au mouvement du magma ou des fluides et des gaz qui s’échappent par des fractures. Les sismomètres large bande fournissent des enregistrements complets des ondes à haute et basse fréquence en provenance du volcan. Les sismomètres courte période les plus répandus sont calibrés pour enregistrer uniquement les ondes haute fréquence.
Le mouvement du magma sous le Kilauea génère une variété de séismes basse fréquence (souvent appelés Long-Period-LP) et Very Long Period (VLP) avec des fréquences de pointe de 0,17 Hz ou 60 secondes. Ces derniers séismes, qui ne peuvent être détectés qu’avec des sismomètres large bande, étaient pratiquement absents du réseau sismique existant. La nécessité d’un bon réseau large bande est devenue évidente au début de l’éruption sommitale de l’Halema’uma’u en 2008.
En 2009, l’American Recovery and Reinvestment Act (ARRA), un plan de relance économique aux Etats Unis, a permis au HVO de recueillir des fonds pour transformer le réseau mixte de surveillance – analogique et numérique – en un réseau entièrement numérique, le premier pour un observatoire volcanologique américain. Avec le financement de l’ARRA, le HVO a acheté de nouveaux ordinateurs de terrain qui enregistrent des signaux sismiques sur place, et des radios numériques pour transmettre les données en temps réel au HVO. Les derniers ordinateurs ont considérablement élargi la gamme dynamique utile de l’ancien réseau large bande. Cette capacité supplémentaire est importante pour caractériser le mécanisme qui génère des signaux sismiques associés à des effondrements dans le lac de lave sommital. Les scientifiques utilisent également les signaux sismiques pour développer des modèles de hausse et de baisse de la surface du lac de lave liées à l’accumulation et à la libération des gaz dans sa partie supérieure.
On s’est rendu compte en 2011 que les conditions environnementales adverses dans la caldeira sommitale du Kilauea posaient des problèmes aux sismomètres vieillissants. Les instruments étaient victimes de la corrosion à l’intérieur et à l’extérieur, ce qui entraînait des erreurs dans les mesures. Certains capteurs tombaient en panne. C’est pourquoi, à partir de 2014, le HVO a donné la priorité à l’amélioration du réseau large bande au sommet du volcan. Les stations sismiques ont été modernisées par étapes, en fonction de l’arrivée des financements.
Ce nouveau réseau de surveillance sismique est à la pointe de la technologie et offre aux sismologues un outil performant pour étudier les processus qui provoquent la sismicité sur le Kilauea. Il permet également de mieux comprendre le système d’alimentation magmatique du volcan, l’activité éruptive et les dangers qui l’accompagnent.

Source : USGS / HVO.

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HVO field engineers recently completed a multi-year effort to upgrade a subset of seismic stations at the summit of Kilauea Volcano. Starting in 2014, each of the stations was progressively upgraded with a new-generation broadband seismometer, solar-power system, radio, antenna, enclosure, and cabling. The new enclosures for the seismometers are designed with better insulation properties to buffer the effects of changing temperatures throughout the day. The equipment is camouflaged to minimize its visual impact on the natural environment. The latest upgrades are an important milestone for HVO. It will improve the understanding of the complex magma plumbing system beneath volcano’s summit area.

HVO’s original seismometers were installed in 1994 as a year-long field test of “broadband” seismometers, digital sensors that are more sensitive over a much greater frequency range than are the short-period analog seismometers that were widely used at the time. But the 1994 broadband instruments were kept past the one-year test period, because they proved crucial for recording many types of earthquake and volcanic signals that scientists were able to analyze in new ways.

Frequency is one way of describing the number of oscillations of a seismic signal, typically measured in cycles per second, or Hertz (Hz). In volcano seismology, the dominant frequency of a seismic signal is related to different processes within the volcano. For example, high frequency waves (greater than 1 Hz) recorded for normal earthquakes are typically related to slip on a fault. Low frequency waves (less than 1 Hz) for some earthquakes are related to the movement of magma or fluids and gases through fractures. Broadband seismometers provide complete recordings of both high and low frequency waves coming from the volcano. The more commonly used short-period seismometers are tuned to record only high frequency waves.

The movement of magma under Kilauea generates a variety of low-frequency (often called Long-Period – LP) and Very Long Period (VLP) earthquakes with peak frequencies of 0.17 Hz or 60 seconds. The latter earthquakes, which can only be detected with broadband seismometers, were virtually invisible to the existing seismic network. The value of the dense broadband network became even more apparent when the summit eruption within Halema‘uma‘u began in 2008.

In 2009, the American Recovery and Reinvestment Act (ARRA) provided resources for HVO to convert the mixed analog and digital monitoring network to an all-digital network, a first for a U.S. volcano observatory.With ARRA funding, HVO purchased new field-hardened computers called digitizers to record seismic signals on-site and digital radios to transmit the data in real time to HVO. The digitizers significantly expanded the useful dynamic range of the original broadband network. This added capability was important for characterizing the mechanism that generates seismic signals associated with large rockfalls into the summit lava lake. Scientists also are using the expanded seismic signals to develop models of the short-term rise and fall of the lava lake surface related to the accumulation and release of volcanic gas in the uppermost part of the lava lake.

It became clear in about 2011 that the harsh environmental conditions in Kilauea’s summit caldera were taking a toll on the aging seismometers. The instruments were corroding inside and outside, leading to inconsistent measurements of ground shaking. Some sensors were failing. So, starting in 2014, HVO placed a high priority on improving the summit broadband network, and the stations were upgraded in phases as resources allowed.

This upgraded network reflects state-of-the-art earthquake monitoring, and offers volcano seismologists a more powerful tool to investigate processes that cause ground shaking at Kilauea. This in turn supports advances in the understanding of the volcano’s magma plumbing system, eruptive activity, and hazards.

Source: USGS / HVO.

Les sismos à tambour en vitrine sur le Kilauea montrent aux touristes les frémissements du volcan. Les scientifiques utilisent aujourd’hui des instruments numériques beaucoup plus modernes et performants. (Photo: C. Grandpey)

 

Voyage au centre de la Terre // Journey to the centre of the Earth

Une équipe scientifique japonaise espère être la première à atteindre et explorer avec succès le manteau terrestre. Les chercheurs de l’Agence Japonaise pour la Science et la Technologie Mer-Terre (JAMSTEC) espèrent mieux comprendre comment la Terre s’est formée et quelle est la composition du manteau. Ce dernier représente plus de 80% de la masse de notre planète, à une dizaine de kilomètres sous le plancher océanique. Le gouvernement japonais, qui participe au financement de l’expédition, espère que les recherches pourront permettre de mieux prévoir les séismes.
Trois sites de forage sont actuellement à l’étude, tous dans l’océan Pacifique. L’un d’eux est au large des côtes hawaiiennes, un autre au large du Costa Rica et le dernier au large du Mexique. Pour accéder au manteau, la JAMSTEC veut utiliser le Chikyu, l’un des navires de forage les plus performants actuellement. C’est le plus grand navire de forage, avec une capacité de forage trois fois plus profonde que les navires précédents. Le trépan du Chikyu descendra à 4 kilomètres de profondeur dans les eaux océaniques avant d’atteindre plancher. Il perforera ensuite la croûte terrestre sur 6 kilomètres avant d’atteindre le manteau.
Les scientifiques ont déjà foré et récupéré des échantillons du fond de l’océan, mais seulement en surface. Ils veulent maintenant creuser le plancher océanique jusqu’au manteau proprement dit. Le forage débutera en 2030 au plus tard. Le projet a quatre objectifs principaux. Le premier (en cours) consiste à accéder au manteau de la planète en traversant le plancher océanique. Le deuxième objectif est d’étudier la frontière entre la croûte océanique et le manteau. Le troisième est de savoir comment s’est formée la croûte océanique. L’objectif final est d’examiner à quelle profondeur existe la vie microbienne à l’intérieur de la planète.
Source: CNN.

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A group of Japanese scientists plans to be the first to successfully drill into the Earth’s mantle. Researchers at Japan’s Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC) say they are hoping to discover more about how our planet was formed and what the mantle is composed of. The mantle makes up more than 80% of the entire Earth’s mass, lying about 10 km beneath the ocean floor. The Japanese government, which is helping fund the expedition, hopes the research could help discover ways to better predict earthquakes.

Three drilling sites are currently under consideration, all of them in the Pacific Ocean. One is off Hawaii, another one is off Costa Rica and the last one is off Mexico. To access the mantle, JAMSTEC wants to use one of the most advanced drilling vessels currently available, the Chikyu. It is the biggest drilling ship today, so the drilling capability is three times deeper than the previous vessels. The Chikyu’s drill will drop down through almost 4 kilometres of ocean before reaching the ocean floor. It will then bore through 6 kilometres of the sea floor, or the planet’s crust, before it reaches the mantle.

The scientists have already drilled and have taken some samples from the ocean floor but only from the top. They now want to dig from the ocean floor to the deep pristine mantle. Drilling will start by 2030 at the latest. The project has four primary objectives, only the first of which is to access the planet’s mantle by drilling through the sea floor. The second aim is to investigate the boundary between the oceanic crust and the mantle. The third one is to know how the oceanic crust formed. The final objective is to further examine how deep microbial life exists inside the planet.

Source: CNN.

Nodules de péridotite, roche magmatique qui constitue la majeure partie du manteau supérieur. (Photo : C. Grandpey)

Que se passe-t-il dans le secteur du Bárðarbunga (Islande) ? // What’s happening in the Bárðarbunga area (Iceland) ?

Le 18 mars dernier, j’ai rédigé une note intitulée « Que se passe-t-il dans le secteur du Herðubreið ? », suite à plusieurs essaims sismiques observés dans cette région du centre-est de l’Islande. La sismicité reste élevée et a maintenant tendance à migrer vers le Bárðarbunga, avec des événements d’une magnitude supérieure à M3, ce qui se traduit par des étoiles vertes sur la carte du Met Office islandais. Ces événements ne sont pas tous superficiels et un bon nombre sont localisés à des profondeurs entre 3 et 8 km. Il serait intéressant que les volcanologues islandais, friands de prévisions à long terme, indique ce qui se passe, selon eux, en ce moment dans la région. S’agit-il d’une sismicité normale liée à l’accrétion sur le dorsale médio-atlantique ? Observe-t-on des mouvements de fluides hydrothermaux ? Comment se comporte le tremor dans le secteur du Bárðarbunga ? Autant de questions qui, pour le moment, restent sans réponse !

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On March 18th 2017,  I wrote a post entitled « What is happening in the Herðubreið area? » after several seismic swarms observed in this region of the centre-east of Iceland. Seismicity remains high and now tends to migrate towards Bárðarbunga volcano. Several events have magnitudes higher than M 3 which translates into green stars on the Icelandic Met Office map. These events are not all shallow and many are located at depths between 3 and 8 km. It would be interesting if Icelandic volcanologists, fond of long-term forecasts, could indicate what is happening in the region. Is this a normal seismicity associated with accretion on the Mid-Atlantic ridge? Are they caused by the movements of hydrothermal fluids? How does the tremor in the Bárðarbunga area behave? These are the many questions that, for the moment, remain unanswered!

Source: Met Office islandais