Étiquette : sismicité

Corrélation entre la sismicité et la déformation d’un volcan // Correlation between seismicity and deformation of a volcano

À l’aide d’une technique appelée «interférométrie du bruit sismique» combinée à des mesures géophysiques, des chercheurs de l’Université de Cambridge ont mesuré l’énergie qui se déplace à l’intérieur d’un volcan. Ils ont constaté qu’il existe une réelle corrélation entre la vitesse de déplacement de cette énergie et les variations d’inflation et de déflation d’un édifice volcanique. La technique pourrait être utilisée pour prévoir les éruptions volcaniques avec plus de précision. Les résultats de cette étude ont été publiés dans la revue Science Advances.
Les données ont été recueillies par l’USGS sur le Kilauea à Hawaii où le cratère de l’Halema’uma’u renferme un lac de lave très actif. Les chercheurs ont installé des capteurs pour mesurer au cours d’une période de quatre ans les variations relatives de la vitesse des ondes sismiques qui se déplacent à l’intérieur du volcan. Ils ont ensuite comparé leurs résultats à un deuxième ensemble de données concernant les moindres déformations du volcan au cours de la même période.
Comme le Kilauea est très actif, il connaît en permanence des épisodes d’inflation et de déflation, en même temps que la pression dans la chambre magmatique située sous le sommet augmente et diminue. Les chercheurs de Cambridge ont utilisé le bruit sismique pour détecter les causes des déformations du Kilauea. Le bruit sismique est une vibration persistante de faible intensité à l’intérieur de la Terre ; elle révèle aussi bien les séismes que les mouvements des vagues dans l’océan. En mettant les capteurs en parallèle, les chercheurs ont pu isoler le bruit sismique en provenance du volcan. Ils se sont intéressés aux variations d’énergie entre les capteurs, qu’il s’agisse de son ralentissement ou de son accélération. Ils voulaient savoir si les variations de vitesse des ondes sismiques reflétaient une augmentation de pression à l’intérieur du volcan, en sachant que les volcans gonflent avant une éruption. Ce paramètre est essentiel pour la prévision éruptive.
Le réservoir magmatique du Kilauea se trouve  à un ou deux kilomètres en dessous du lac de la lave de l’Halema’uma’u. Au fur et à mesure que le volume de magma varie dans ce réservoir, tout le sommet du volcan se gonfle et se dégonfle. Dans le même temps, la vitesse sismique varie elle aussi. Lorsque la chambre magmatique se remplit, elle génère une augmentation de pression, ce qui entraîne une fermeture des fractures dans la roche environnante et la production d’ondes sismiques plus rapides, et vice versa.
C’est la première fois que les scientifiques ont pu mettre en parallèle le bruit sismique et la déformation sur une période aussi longue. La forte corrélation entre les deux montre qu’il pourrait s’agir d’une nouvelle approche en matière de prévision des éruptions volcaniques.
Source: Université de Cambridge.

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Using a technique called ‘seismic noise interferometry’ combined with geophysical measurements, researchers from the University of Cambridge measured the energy moving through a volcano. They found that there is a good correlation between the speed at which the energy travelled and the amount of inflation and deflation observed in a volcanic edifice. The technique could be used to predict more accurately when a volcano will erupt. Their results are reported in the journal Science Advances.

Data was collected by USGS across Kilauea in Hawaii, where Halema’uma’u is a lake of bubbling lava just beneath its summit. During a four-year period, the researchers used sensors to measure relative changes in the velocity of seismic waves moving through the volcano over time. They then compared their results with a second set of data which measured tiny changes in the angle of the volcano over the same time period.

As Kilauea is very active, it undergoes constant episodes of inflation and deflation as pressure in the magma chamber beneath the summit increases and decreases. The Cambridge researchers used seismic noise to detect what was controlling Kilauea’s movement. Seismic noise is a persistent low-level vibration in the Earth, caused by everything from earthquakes to waves in the ocean. By pairing sensors together, the researchers were able to isolate the seismic noise that was coming from the volcano. They were interested in how the energy travelling between the sensors changes, whether it is getting faster or slower. They wanted to know whether the seismic velocity changes reflect increasing pressure in the volcano, as volcanoes inflate before an eruption. This is crucial for eruption forecasting.

One to two kilometres below Kilauea’s lava lake, there is a reservoir of magma. As the amount of magma changes in this underground reservoir, the whole summit of the volcano inflates and deflates. At the same time, the seismic velocity changes. As the magma chamber fills up, it causes an increase in pressure, which leads to cracks closing in the surrounding rock and producing faster seismic waves – and vice versa.

This is the first time scientists have been able to compare seismic noise with deformation over such a long period, and the strong correlation between the two shows that this could be a new way of predicting volcanic eruptions.

Source : University of Cambridge.

Système d’alimentation du Kilauea

Exemple de déformation du Kilauea

Lac de lave de l’Halema’uma’u

(Source: USGS / HVO)

 

Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion): Situation calme // Quiet situation

On l’attendait, il est arrivé. Le dernier bulletin mensuel diffusé par l’OVPF nous apprend qu’au cours du mois de juin l’OVPF a enregistré au total 176 séismes volcano-tectoniques superficiels sous les cratères sommitaux, 9 séismes profonds (à plus de 2 km de profondeur), 187 effondrements (dans le Cratère Dolomieu et au niveau des remparts de l’Enclos Fouqué); 28 séismes locaux (sous l’île, côté Piton des Neiges). La sismicité a progressivement diminué au cours du mois de juin pour atteindre en moyenne moins d’un événement par jour.

S’agissant de la déformation de l’édifice, la phase d’inflation qui avait repris suite à l’injection de magma du 17 mai 2017 s’est arrêtée aux alentours de la mi-juin. Depuis cette époque, aucune déformation significative n’a été enregistrée.

Les émissions de SO2 et H2S dans l’air au niveau du sommet sont en dessous du seuil de détection. Les concentrations en CO2 dans le sol mesurées au niveau des stations distantes de la Plaine des Cafres et au niveau du Gîte du volcan montrent une baisse par rapport à la fin du mois dernier.

En conclusion, l’OVPF indique que même si les observations actuelles montrent une sismicité et des déformations relativement faibles, la vigilance reste de mise. En effet une recharge conséquente du réservoir superficiel s’est produite lors de l’injection de magma vers la surface le 17 mai 2017. Une nouvelle recharge du réservoir pourrait déclencher rapidement sa rupture et un départ de magma vers la surface.

Le niveau d’alerte volcanique est maintenu à « Vigilance ». En conséquence, l’accès à la partie haute de l’Enclos reste strictement limité aux deux sentiers balisés suivants :

– Pas de Bellecombe – Formica Léo – Chapelle Rosemont- Sentier Rivals- Cratère Caubet

– Pas de Bellecombe – Formica Léo -Chapelle Rosemont -sentier d’accès au site d’observation du cratère Dolomieu (accès par le Nord du cratère).

Les sentiers Kapor jusqu’au Piton Kapor et du cratère Caubet au Belvédère sur Château Fort restent interdits d’accès.

Source : OVPF.

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We were waiting for it, it has just arrived. The latest monthly bulletin issued by OVPF tells us that in June OVPF has recorded a total of 176 shallow volcano-tectonic earthquakes under the summit craters, 9 deep earthquakes (more than 2 km deep); 187 collapses (in Dolomieu Crater and at the ramparts of the Enclos Fouqué); 28 local earthquakes (under the island, Piton des Neiges side). Seismicity gradually decreased during the month of June to reach an average of less than one event per day.

As for the deformation of the edifice, the inflation phase which resumed with the magma injection of May 17th, 2017 stopped around mid-June. Since that time, no significant deformation has been recorded.

Emissions of SO2 and H2S in the air at the summit are below the detection threshold. The CO2 concentrations in the soil measured at the remote stations of the Plaine des Cafres and at the Gîte du volcan show a decrease compared to the end of last month.

In conclusion, OVPF indicates that even if current observations show a relatively low seismicity and deformation, vigilance is still necessary. Indeed, a substantial recharge of the surface reservoir occurred during the magma injection to the surface on May 17th, 2017. A new recharge of the reservoir could quickly trigger its rupture and magma ascent towards the surface.

The volcanic alert level is kept at « Vigilance ». As a result, access to the upper part of the Enclos remains strictly limited to the following two marked trails:
– Pas de Bellecombe – Formica Léo – Rosemont Chapel – Rivals footpath- Caubet Crater
– Pas de Bellecombe – Formica Léo – Rosemont Chapel – access to the Dolomieu crater observation site (access from the north of the crater).
The Kapor trails to Piton Kapor and Caubet Crater to the Belvedere on Château Fort remain closed.
Source: OVPF.

Crédit photo: Wikipedia

Lō‘ihi, le plus jeune des volcans hawaiiens // Lō‘ihi, the youngest Hawaiian volcano

Le Lō’ihi est le plus jeune des volcans hawaiiens. Il est situé à 39 kilomètres au sud-est de Pāhala dans le district de Ka’ū. Le HVO ne possède pas de stations sismiques à proximité du Lō’ihi ; son activité est contrôlée depuis des stations implantées sur la Grande Ile d’Hawaii depuis plus de 50 ans.
Depuis la fin du mois de février 2017, les sismologues du HVO enregistrent une légère augmentation du nombre d’événements près du Lō’ihi. De janvier 2015 à février 2017, ils ont enregistré, en moyenne, un séisme par mois sur le volcan sous-marin. Depuis cette époque, le nombre de secousses a progressivement augmenté. Au cours du seul mois de juin 2017 (jusqu’au 22 juin), il y a eu 51 séismes dans le secteur du Lō’ihi.
Sans stations sismiques permanentes sur le Lō’ihi – car le sommet du volcan se trouve encore à 960 mètres sous l’eau – il n’est pas possible de localiser les séismes avec autant de précision que sur le Kilauea ou le Mauna Loa. Cependant, les événements de juin 2017 semblent être concentrés entre 9,6 et 11,2 km au-dessous du niveau de la mer et s’étendent depuis la zone sommitale du Lō’ihi jusque vers le sud.
Il est intéressant de noter que les quelque 170 séismes localisés dans le secteur du Lō’ihi entre 2010 et 2016 ont été enregistrés loin de la zone sommitale. Ils se sont produits principalement sous le flanc nord du volcan et sont descendus à des profondeurs relativement importantes. Aucune explication n’a été donnée à ce phénomène.
Dès 1952, les scientifiques du HVO ont interprété des essaims sismiques dans la région du Lō’ihi comme les signes d’un volcanisme actif. L’activité sismique à elle seule ne prouve pas de manière irréfutable que le Lō’ihi est entré en éruption, mais la localisation des derniers séismes directement sous la zone sommitale du volcan laisse supposer des ajustements dans le réservoir magmatique ou l’édifice volcanique.
La plus récente éruption du Lō’ihi s’est produite en 1996. Cette année-là, un essaim sismique significatif a commencé en juillet et s’est rapidement intensifié. Une expédition scientifique a été organisée vers le Lō’ihi dans l’espoir d’observer en direct une éruption sous-marine. Des milliers séismes, dont plus d’une douzaine avec des magnitudes supérieures à M 4,5, ont été enregistrés sous le sommet et le flanc sud du volcan entre juillet et septembre 1996. L’observation et la cartographie de la zone sommitale du Lō’ihi ont montré que, suite à la poussée du magma, une partie importante de la zone sommitale s’était effondrée. Les laves en coussins (« pillow lavas ») et les fragments vitreux recueillis lors des plongées avec un submersible ont également confirmé qu’une éruption avait eu lieu.
Dans la mesure où le sommet du Lō’ihi se trouve encore à une grande profondeur sous la surface de l’océan, l’USGS considère que le volcan ne représente pas une menace. Il n’est donc pas prévu d’installer de nouveaux instruments dans le court terme et sa surveillance restera uniquement sismique.

Source: USGS / HVO.

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Lō‘ihi is the youngest of Hawaiian volcanoes. It is located 39 kilometres southeast of Pāhala in Ka‘ū District. HVO does not have seismic stations near Lō‘ihi, but it has been tracking earthquake activity there from land-based seismic stations for over 50 years.

Since the end of February 2017, HVO seismic analysts have noted a slight increase in the numbers of earthquakes near Lō‘ihi. From January 2015 through February 2017, there was, on average, one Lō‘ihi earthquake per month. Since then, the rate of earthquakes has gradually increased. In June alone (as of June 22nd), there have been 51 located earthquakes in the Lō‘ihi region.

Without permanent seismic stations at Lō‘ihi – because the highest point of the volcano is still 960 metres under water – it is not possible to locate earthquakes there as accurately as at Kilauea or Mauna Loa. However, the June 2017 earthquakes appear to be clustered roughly 9.6 to 11.2 km below sea level and extend from beneath the summit region of Lō‘ihi to the south.

Interestingly, the roughly 170 earthquakes located in the area of Lō‘ihi between 2010 and 2016 occurred away from the summit region. They were primarily beneath the northern flanks of Lō‘ihi, and extended to significantly greater depths below the volcano. The significance of this difference is unclear.

As early as 1952, HVO scientists interpreted occasional earthquake swarms in the Lō‘ihi region as reflecting active volcanism there. In fact, the earthquakes were key to recognizing that the seamount is actually an active volcano.

Earthquake activity alone does not conclusively indicate that Lō‘ihi is erupting. But the locations of recent earthquakes directly beneath the volcano’s summit region plausibly suggest magmatic or volcanic origin, such as adjustments within the magma reservoir or volcanic edifice.

The most recent confirmed eruption of Lō‘ihi occurred in 1996. That year, an energetic earthquake swarm began in July and quickly intensified, motivating a scientific expedition to Lō‘ihi to seize an unprecedented opportunity to possibly observe a submarine eruption. Thousands of earthquakes, including over a dozen with magnitudes greater than M 4.5, were recorded from beneath the summit and south flank of the volcano between July and September 1996. Subsequent viewing and mapping of the Lō‘ihi summit region showed that, consistent with magma movement from beneath the summit area, a significant portion of it had collapsed. Fresh pillow lavas and glassy fragments collected during submersible dives also confirmed the occurrence of an eruption.

Because Lō‘ihi is still so deep beneath the ocean’s surface, the USGS regards Lō‘ihi as a low- to very-low-threat volcano. Thus, there are no immediate plans for additional monitoring instruments and views of Lō‘ihi for the foreseeable future will be strictly seismological.

Source: USGS / HVO.

 Localisation des séismes sur une période de 30 jours se terminant le 22 juin 2017. (Source : USGS)

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