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La sismicité à Hawaii // Seismicity in Hawaii

drapeau-francaisSi vous allez à Hawaii, ne soyez pas surpris de sentir parfois la terre trembler. Chaque année, les habitants de la Grande Ile ressentent des dizaines de petits séismes qui font partie de leur vie quotidienne. Cependant, trois événements plus significatifs ont récemment été enregistrés sur l’archipel hawaiien, rappelant aux habitants des autres îles que, eux aussi, vivent avec le risque sismique.
Ainsi, le 28 mars dernier, un séisme de M 3.6 a secoué l’isthme reliant l’ouest et de l’est de Maui. Quatre jours plus tard, un événement de M 4.2, centré à environ 88 km à l’est de Hana, sur Maui, a été ressenti à travers tout l’État d’Hawaii. Trois jours plus tard, dans la matinée du 5 avril, une secousse de M 2.8, centrée à environ 5 km au large de Diamond Head, a fait vibrer des quartiers de Honolulu. Bien que ces trois événements aient présenté une faible magnitude, ils ont été suffisamment forts pour être ressentis par la population.
En règle générale, la localisation d’un séisme fournit les premiers indices quant à sa source. Les récentes secousses enregistrées à Maui et Oahu étaient toutes situées à des profondeurs comprises entre 18 et 36 km. A de telles profondeurs, et loin des centres d’activité volcanique comme le Kilauea ou le Mauna Loa sur l’île d’Hawaii, ce sont en général les mouvements de la lithosphère sous le poids des îles qui génèrent des forces se traduisant de temps à autre par des tremblements de terre. Les contraintes subies par la lithosphère recouvrent les temps géologiques, avec des séismes qui se produisent beaucoup moins fréquemment que ceux directement liés au volcanisme actif hawaiien. Les processus volcaniques, qui peuvent rapidement modifier les conditions au sein des volcans actifs, génèrent des milliers de séismes enregistrés chaque année par le HVO.
Lorsque des séismes relativement inhabituels se produisent à une semaine d’intervalle, on peut raisonnablement se demander s’il existe un lien entre eux. Cependant, nous manquons d’informations suffisamment détaillées et nous connaissons mal les conditions en profondeur sous l’archipel hawaiien pour savoir si un petit séisme sur une île peut en provoquer un autre sur une autre île.

L’historique sismique de la région et notre expérience des tremblements de terre sont  essentiels, en particulier lorsque des séismes se produisent dans des secteurs relativement inactifs comme Maui et Honolulu. D’une manière générale, les zones où se sont produits de puissants séismes dans le passé sont susceptibles de connaître de semblables événements dans l’avenir. Par exemple, en janvier 1938, un séisme de M 6,9 a eu lieu au NE de Maui. Parmi ses effets les plus significatifs sur l’île, on relève la fissuration d’un château d’eau et la rupture de canalisations. Des bâtiments ont été également endommagés à Maui, ainsi que sur les îles d’Oahu, de Kauai et Hawaii. Il est impossible de dire si le séisme de M 4.2 enregistré le 31 mars 2016, a été causé par la même faille qu’en 1938, mais on sait qu’un séisme de M 6,9 près de Maui entraînerait aujourd’hui beaucoup plus de pertes qu’autrefois.
Prédire avec précision l’emplacement, le jour, et l’amplitude d’un séisme reste impossible. Toutefois, les secousses mineures nous rappellent que des séismes destructeurs font partie de l’histoire d’Hawaii. Les autorités et la population devront donc être prêtes à réagir rapidement et efficacement en tout point de l’État le jour où un puissant séisme se produira.
Source: HVO.

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drapeau-anglaisIf you go and visit Hawaii, don’t be surprised if you feel the earth tremble. Each year, Big Island inhabitants feel dozens of small earthquakes which are part of their way of life. But three small earthquakes recently struck the whole State of Hawaii, reminding the residents that they, too, live with earthquakes.

On March 28th, an M 3.6 quake struck beneath the isthmus connecting West and East Maui. Four days later, an M 4.2 event, centered roughly 88 km east of Hana, Maui, was felt across the State. Three days later, on the morning of April 5th, an M 2.8 earthquake, centered about 5 km off Diamond Head, shook parts of Honolulu. While all three were considered small earthquakes, they were large enough to be felt by people.

Typically, an earthquake’s location provides the first clues as to its cause. The recent Maui and Oahu earthquakes were all located at depths between about 18 and 36 km. At such depths, and away from centers of volcanic activity, such as Kilauea or Mauna Loa on Hawai‘i Island, the flexing, or bending, of the Earth’s lithosphere due to the weight of the islands produces forces that result in occasional earthquakes. Lithospheric flexure occurs over geologic time, with associated earthquakes occurring much less frequently, compared to earthquakes more directly linked to active Hawaiian volcanism. Volcanic processes, which can rapidly change conditions within active volcanoes, generate many thousands of earthquakes recorded by HVO each year.

When relatively infrequent earthquakes occur within a week of one another, it’s reasonable to wonder whether they might be closely linked. However, we lack sufficiently detailed information and understanding of conditions at these depths beneath Hawaii to explain why one small earthquake would lead to another, islands apart.

Awareness of relevant earthquake history and experiences is essential, especially when earthquakes occur and are felt in relatively inactive regions like Maui and Honolulu. In general terms, areas where large earthquakes have occurred in the past are expected to continue to experience large earthquakes in the future. For instance, in January 1938, an M 6.9 earthquake occurred northeast of Maui. Among its extreme effects on Maui, there were cracked water catchment and broken water pipelines. Buildings were also damaged on Maui, as well as on Oahu, Kauai, and Hawaii. It’s not possible to say if the M 4.2 earthquake on March 31st, 2016, ruptured the same fault as in 1938, but an M 6.9 earthquake near Maui today would result in far greater losses now than then.

Predicting the precise location, time, and magnitude of a future earthquake is still not possible. Small earthquakes, however, remind us that damaging earthquakes are part of Hawaii’s history, and we must understand how to prepare and respond effectively across the entire State when a large earthquake strikes.

Source: HVO.

Hawaii earthquakes

Sur cette carte, les points rouges indiquent les 3 séismes enregistrés fin mars-début avril 2016, tandis que les points bleus montrent les séismes mineurs observés sur la Grande Ile entre le 28 mars et le 14 avril 2016 (Source: USGS / HVO)

Séismes et volcans // Earthquakes and volcanoes

drapeau-francaisComme je l’indiquais dans une note précédente, le Mont Aso semble avoir connu une petite éruption avec un panache de vapeur d’une centaine de mètres de hauteur dans le sillage du deuxième séisme qui a secoué l’île de Kyushu. La photo de Franck Gueffier destinée à illustrer mon texte a été prise en 2015, époque où le volcan émettait déjà un panache de vapeur. Il est donc très difficile de dire si le Mont Aso a réagi aux secousses sismiques. Quoi qu’il en soit, comme l’a fait remarquer le correspondant de France Info au Japon, le Mont Aso est réputé pour la dangerosité de ses éruptions et un événement majeur pourrait priver d’électricité la centrale de Sendai, située à une centaine de kilomètres du volcan  et dont les deux réacteurs sont les seuls en activité au Japon depuis l’accident de Fukushima.

Lors de mes interventions en public, on me demande souvent s’il existe un lien entre les séismes et les volcans. Cette question m’a été posée à plusieurs reprises au moment du tremblement de terre (M 9) de Fukushima le 11 mars 2011. S’agissant de ce dernier événement, je n’ai pas relevé de modification dans le comportement des volcans nippons, en particulier du Mont Fuji qui était au centre des préoccupations des volcanologues japonais. Plusieurs volcans sont actifs ou potentiellement actifs au Pays du Soleil Levant, mais aucune éruption majeure n’a eu lieu après le désastre de Fukushima. Le Sakurajima a connu ses explosions habituelles, mais rien de vraiment extraordinaire.

Plusieurs régions du globe où l’on enregistre régulièrement des séismes hébergent des volcans. C’est le cas du Chili, de l’Indonésie ou encore du Vanuatu, liste à laquelle on pourrait ajouter la Sicile.

En 2008 (si ma mémoire est bonne !), des scientifiques britanniques avaient cru déceler un lien entre séismes et éruptions volcaniques au Chili. Pas impossible, mais il faudrait d’autres exemples ailleurs dans le monde pour affirmer une telle relation. Autant que je me souvienne, des éruptions majeures comme celle du Mont St Helens en 1980, du Pinatubo en 1991 ou encore du Merapi en 2010 n’ont pas été précédées de forts séismes d’origine purement tectonique.

Mon ami Claude Blot, directeur de recherches à l’ORSTOM, aujourd’hui disparu, avait réalisé une étude à ce sujet dans le sud-ouest Pacifique où il avait cru déceler une relation entre des séismes profonds et le déclenchement d’éruptions quelques semaines plus tard. Il avait appliqué les résultats de ses recherches au Stromboli, mais ça ne marchait pas toujours ! Vous trouverez un résumé de son travail à cette adresse :

http://horizon.documentation.ird.fr/exl-doc/pleins_textes/pleins_textes_5/b_fdi_31-32/32961.pdf

Pour résumer la situation, on peut dire qu’un séisme tectonique se produit très souvent sans effet majeur sur l’activité volcanique. En revanche, quand une éruption volcanique se produit, on enregistre inévitablement à un moment ou un autre une hausse de l’activité sismique. La montée du magma produit des fracturations de roches parfaitement visibles sur les sismogrammes. Cette activité sismique liée à une éruption peut provoquer des dégâts aux localités situées sur les pentes du volcan, comme ce fut le cas, par exemple, en octobre 2002 sur l’Etna où des effondrements d’édifices ont été observés à Santa Venerina. De plus le tremor (vibrations continues au niveau du volcan) s’intensifie lui aussi. Pour vous en rendre compte, je vous invite à vous connecter sur le site de l’INGV au moment d’un paroxysme de l’Etna: http://www.ct.ingv.it/index.php?option=com_wrapper&view=wrapper&Itemid=202&lang=it

S’agissant du volcan sicilien, il n’a jamais été fait état de lien entre les séismes destructeurs qui ont frappé Messine en décembre 1908 et une activité éruptive du Montgibello. De nouvelles études permettront probablement de mieux cerner ce sujet au cours des années à venir.

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drapeau-anglaisAs I put it in a previous note, it looks as if Mount Aso went through a small eruption with a steam plume about 100 metres high in the wake of the second earthquake on Kyushu Island. Franck Gueffier’s photo to illustrate my text was taken in 2015, when the volcano already emitted a steam plume. So it is very difficult to say whether Mount Aso responded to the earthquakes. Nevertheless, as indicated by the correspondent of France Info in Japan, Mount Aso is known for the dangerousness of its eruptions and a major event could shut down power at the nuclear facility of Sendai, located a hundred kilometers from the volcano. Thetwo reactors are the only ones operating in Japan since the Fukushima accident.
During my public speaking, I am often asked if there is a link between earthquakes and volcanoes. I was asked the question several times after the M 9 earthquake that devastated Fukushima on March 11th, 2011. With regard to this event, I have not observed major changes in the behaviour of Japanese volcanoes, particularly Mount Fuji which was the main concern among Japanese volcanologists. Several volcanoes are active or potentially active in the Land of the Rising Sun, but no major eruption took place after the Fukushima disaster. Sakurajima had its usual explosions, but nothing really exceptional.
Several regions of the world where earthquakes are recorded also host volcanoes: Chile, Indonesia or Vanuatu, a list to which one could add Sicily.
In 2008 (if I remember correctly!), British scientists believed they had detected a link between earthquakes and volcanic eruptions in Chile. Maybe, but we need other examples around the world to affirm such a relationship. As far as I can remember, major eruptions like that of Mount St. Helens in 1980,  Mount Pinatubo in 1991 or Merapi in 2010 were not preceded by strong earthquakes with a purely tectonic origin.
My friend Claude Blot, Director of Research at ORSTOM, who has now left us, conducted a study on this topic in the southwest Pacific where he thought he had detected a relationship between deep earthquakes and eruptions triggered weeks later. He applied the results of his research to Stromboli, but it did not always work! You can find a summary of his work at:
http://horizon.documentation.ird.fr/exl-doc/pleins_textes/pleins_textes_5/b_fdi_31-32/32961.pdf

To summarize the situation, we can say that a tectonic earthquake occurs very often without any major effect on volcanic activity. However, when a volcanic eruption occurs, an increase in seismic activity is inevitably recorded at one time or another. The ascent of magma produces rock fracturing that can be clearly seen on the seismograms. This seismic activity related to an eruption can cause damage to the communities located on the slopes of the volcano, as was the case, for example, in October 2002 on Mt Etna where buildings collapsed in Santa Venerina. In addition the tremor (the continuous vibration within the volcano) increases too. To realize this, I invite you to visit the INGV website during a paroxysm of Mount Etna:  http://www.ct.ingv.it/index.php?option=com_wrapper&view=wrapper&Itemid=202&lang=it

Regarding the Sicilian volcano, there has never been any report of a link between the destructive earthquakes that hit Messina in December 1908 and eruptive activity.
New studies will probably help us better understand this subject over the coming years.

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Dégâts provoqués par un séisme sur l’Etna, dans le secteur de Santa Venerina.

(Photos: C. Grandpey)

Les derniers séismes n’affecteront pas l’activité volcanique au Japon // The latest earthquakes will not affect volcanic activity in Japan

drapeau-francaisDans les heures qui ont suivi les séismes dans l’île de Kyushu, on a craint que le Mont Aso qui se trouve près de la préfecture de Kumamoto change son comportement et entre en éruption. Le volcan a émis un panache de vapeur et de gaz peu après le second séisme, mais rien ne prouve que cet événement soit lié à la sismicité dans la région.
Les scientifiques pensent que les séismes qui ont secoué la préfecture de Kumamoto sont peu susceptibles de déclencher une activité volcanique importante dans la région. Les volcans actifs comprennent le Mt. Aso dans la préfecture de Kumamoto, le Sakurajima dans la préfecture de Kagoshima et le Mt. Unzen dans la préfecture de Nagasaki.
Bien qu’ils aient atteint des magnitudes de M 6.4 et M 7.3, les derniers séismes n’étaient pas des événements majeurs et ils n’ont pas eu d’impact sur une vaste zone ; ils ne sont donc guère susceptibles d’avoir un lien avec ces volcans.
Selon un professeur de l’Université de Tokyo, les séismes ont été déclenchés par une faille active qui a bougé à très faible profondeur et ce n’est pas le magma qui a déclenché ces secousses. En conséquence, il est très peu probable que les séismes aient eu un effet sur le magma sous le Mt. Aso. Comme l’a déclaré un autre professeur à l’Université de Kyoto, « le Mt. Aso a toujours été actif et, même s’il y a une augmentation temporaire de l’activité sismique, une éruption majeure ne se produira pas de sitôt. Il n’y a pas besoin de s’inquiéter, à condition de rester en dehors de la zone interdite d’accès. »
Source: Journaux japonais.

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drapeau-anglaisMoments after the earthquakes in Kyushu Island, there were worries that Mount Aso that stands close to Kumamoto Prefecture might change its behaviour and start erupting. The volcano emitted a steam and gas plume shortly after the second quake, but there is nothing to prove that this event was linked to seismicity in the area.

Experts believe the earthquakes in Kumamoto Prefecture are unlikely to trigger significant volcanic activity in the region. Active volcanoes in the area include Mt. Aso in Kumamoto Prefecture, Sakurajima in Kagoshima Prefecture and Mt. Unzen in Nagasaki Prefecture.
Although they reached magnitudes of M 6.4 and M 7.3, the latest earthquakes were not large-scale events and did not have an impact over a wide area, and therefore they are unlikely to have any connection to these volcanoes.
According to a professor at the University of Tokyo, the earthquakes were triggered by an active fault that moved at quite a shallow depth and magma didn’t set off this earthquake. Therefore, there is very little possibility of the quakes to have any effect on the magma under Mt. Aso. « Mt. Aso has always been active, so even if there’s a temporary increase in slight tremors, a major eruption won’t happen anytime soon, » said another professor at Kyoto University. « There’s no need to worry, provided people remain outside the restricted area. »
Source: Japanese newspapers.

Aso Gueffier

Vue du Mont Aso (Crédit photo: Franck Gueffier)

Quelques informations sur les séismes au Japon // A little information about the earthquakes in Japan

drapeau-francaisLes puissants séismes qui ont frappé la Préfecture de Kumamoto au cours des trois derniers jours ne sont pas vraiment une surprise car la région se trouve à proximité de deux grandes lignes de faille. Selon les sismologues japonais, la magnitude des séismes dans cette partie de l’île de Kyushu pourrait être beaucoup plus élevée et atteindre M 8, par exemple. Le séisme de samedi s’est produit près de la faille Futagawa qui rejoint la faille Hinagu. Ensemble, elles représentent une ligne de 101 km. Bien que des centaines de répliques aient déjà eu lieu, d’autres secousses sont probables dans les prochains jours. En effet, certaines parties de la faille ont été affectées, mais d’autres n’ont pas encore bougé.

La faible profondeur des épicentres des séismes et l’orientation divergente des lignes de faille sont les raisons du nombre important de secousses. Selon l’Agence météorologique japonaise (JMA), à 11 heures samedi, 252 répliques étaient comptabilisées depuis le séisme M 6,5 enregistré à 21h26 jeudi. L’agence explique que les séismes se produisent non seulement dans la région de Kumamoto dans le sud de la préfecture du même nom, mais aussi dans la région d’Aso au nord de Kumamoto, et dans la préfecture de Oita. La JMA indique que les secousses enregistrées à Kumamoto sont différentes de celles observées à Aso et Oita, en ajoutant que l’on n’avait encore jamais vu une série de séismes se produire sur une aussi vaste région. Le séisme de jeudi était probablement un événement précurseur annonçant celui de samedi qui était environ 16 fois plus puissant.
Le séisme de samedi avait la même intensité que le Grand Séisme de Hanshin en 1995 (niveau 7 sur l’échelle japonaise) et est maintenant considéré comme l’événement principal. Un professeur à l’Université Ritsumeikan, a souligné que la dernière série de séismes pourrait bien être le signe précurseur d’autres séismes dans d’autres régions.
Le Mont Aso, qui semble avoir connu une petite éruption après le séisme de samedi, se trouve sur la Ligne Tectonique Médiane du Japon, le système failles le plus long de ce pays, qui va de la Préfecture de Nagano à la région de Kyushu.
Source: The Japan Times.

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drapeau-anglaisThe powerful earthquakes that struck the Kumamoto Prefecture over the past three days did not really come as a surprise as the area lies close to two major fault lines. According to Japanese seismologists, the magnitude of earthquakes in this part of Kyushu Island could be much higher and reach M 8, for instance. Saturday’s quake hit near the Futagawa fault which is linked to the Hinagu fault. Together, the two comprise a massive 101-km fault line. Although hundreds of aftershocks have already taken place, more quakes are likely in the coming days. Indeed, some parts of the fault were affected, but more earthquakes could happen because other parts did not move this time.

The shallow depths of the epicentres of the quakes and diverging fault lines are the reasons for the frequent shaking. As of 11 a.m. Saturday, at least 252 quakes have been logged since the M 6.5 earthquake hit at 9:26 p.m. Thursday, according to the Japan Meteorological Agency (JMA). It explains that quakes are occurring not only in the “Kumamoto region” in southern Kumamoto Prefecture, but also in the Aso region in Kumamoto’s north, and in Oita Prefecture. The JMA has concluded the Kumamoto temblors are different from the ones in Aso and Oita, adding it has never seen a series of quakes occur over such a wide region. Thursday’s earthquake was probably a “foreshock” that prefaced Saturday’s quake, which was about 16 times bigger.

Saturday’s earthquake had the same intensity as the 1995 Great Hanshin Earthquake, which reached level 7 on the Japanese scale, and is now considered the “main shock.” A professor at Ritsumeikan University, pointed out that the string of quakes could be a precursor to more in other regions.

Mount Aso, which the agency said had a small eruption after Saturday’s quake, sits on the Japan Median Tectonic Line, the longest fault system in Japan, which runs from Nagano Prefecture to the Kyushu region.

Source : The Japan Times.

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Vue des principales failles actives sur l’île de Kyushu, avec en n°11 les failles de Futagawa et Hinagu.

(Source: http://www.fukushima-is-still-news.com/)

Tectonic map copie

Ligne Tectonique Médiane du Japon (Source: Wikipedia)