Étiquette : sismicité

Retour sur l’éruption de Kamoamoa (Hawaii) en 2011 // The Kamoamoa eruption (Hawaii) in 2011

Au cours des 35 années qu’elle a duré, l’éruption du Pu’uO’o dans la Middle East Rift Zone (MERZ) du Kilauea a été l’occasion pour les scientifiques d’améliorer leur travail de recherche et de surveillance des volcans hawaiiens. Même les éruptions de courte durée, comme celle de Kamoamoa qui a duré quatre jours en 2011, ont offert des informations importantes.
Dans les mois qui ont précédé l’éruption de Kamoamoa, la lave a rempli le cratère du Pu’uO’o. Une inflation continue a été enregistrée au sommet du Kilauea et le long de la MERZ. Au fur et à mesure que le système se pressurisait, la sismicité augmentait dans la partie supérieure de la Zone de Rift Est (East Rift Zone) et le lac de lave sommital atteignait ses niveaux les plus élevés..
Le 5 mars 2011, une secousse et une augmentation de l’activité sismique, accompagnées d’une déflation rapide du Pu’uO’o, ont été observées en début d’après-midi. Un intrusion dans la partie supérieure de la zone de rift a fait s’évacuer le magma qui se trouvait sous le Pu’uO’o. Peu de temps après, le plancher du Pu’uO’o a commencé à s’affaisser et le niveau du lac de lave sommital a chuté.
Alertés par des alarmes sismiques en temps quasi réel et des données de déformation, les scientifiques du HVO ont rapidement effectué un survol de la zone et ont pu assister au début de l’éruption de Kamoamoa entre le Pu’uO’o et le cratère Napau.
Au cours des premiers jours, l’activité éruptive a oscillé entre deux systèmes de fractures, avec des bouches dont l’activité alternait. En début de journée le 8 mars 2011, l’éruption s’est concentrée sur les deux extrémités opposées des fractures. L’activité a diminué dans l’après-midi du 9 mars, et l’épisode éruptif de Kamoamoa a pris fin vers 22h30..
Le dyke et l’éruption qui a suivi ont joué un rôle de soupape et permis l’évacuation de la pression qui s’était accumulée depuis des mois dans le système d’alimentation du Kilauea.
Pendant l’éruption, afin de compléter les données en temps quasi réel fournies par les stations de surveillance du HVO, les scientifiques ont également récolté des échantillons de lave, effectué des mesures de gaz, cartographié les coulées de lave et les fractures, pris des photos et des notes sur le terrain. Toutes ces données importantes permettent de mieux comprendre les éruptions volcaniques et leurs processus.
Les analyses de plusieurs échantillons de lave prélevés tout au long de l’éruption ont montré que la lave était initialement plus évoluée que celle collectée sur le champs de lave du Pu’uO’o avant l’éruption de Kamoamoa. Cela signifie que le dyke qui a alimenté l’éruption a d’abord émis – ou s’est mélangé à – un magma plus ancien qui était stocké dans la zone de rift. Au fur et à mesure que l’éruption s’est poursuivie et que du magma juvénile est arrivé dans le système, la composition de lave a évolué pour ressembler à celle qui avait été émise précédemment au niveau du Pu’uO’o. Il est intéressant de noter qu’une évolution semblable de la composition de la lave a été observée au début de l’éruption de 2018.
Source : USGS, HVO.

J’étais à Hawaii quelques jours avant le début de l’éruption de Kamoamoa. Vous pourrez voir ci-dessous quelques photos du puits de lave sommital, du cratère du Pu’uO’o et de l’East Rift Zone où la lave commençait déjà à s’écouler.

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The 35-year-long Pu’uO’o eruption on Kilauea’s Middle East Rift Zone (MERZ) was a remarkable opportunity for scientists to improve volcano research and monitoring. Even short-lived episodes in this eruption, like the four-day-long Kamoamoa eruption, offered important insights.

In the months leading up to the 2011 Kamoamoa eruption, lava filled Pu’uO’o crater. Steady inflation was recorded at the summit and the MERZ. As the system pressurized, seismicity increased in the upper East Rift Zone and the summit lava lake rose to the highest levels recorded before that time.

On March 5th, 2011, seismic tremor and increased earthquake activity, accompanied by rapid deflation at Pu’uO’o, began abruptly in the early afrternoon. An intrusion uprift drew magma away from beneath Pu’uO’o. Shortly after, the Pu’uO’o crater floor began to subside and the summit lava lake level dropped.

HVO alerted by near real-time seismic alarms and deformation data, quickly conducted an overflight of the area and witnessed the start of the Kamoamoa eruption between Pu’uO’o and Napau craters.

In the first few days, eruptive activity shifted around two fissure systems with vents repeatedly starting and stopping. Early on March 8th, the eruption focused on the two opposite ends of the fissures. The activity waned in the afternoon of March 9th, and around 10:30 p.m. the Kamoamoa eruptive episode was over.

The dike and subsequent eruption acted as a pressure release valve of Kilauea’s magma plumbing system that had been pressurizing for months.

During the eruption, to supplement the near real-time data from HVO monitoring stations, scientists also collected lava samples and gas measurements, mapped lava flows and ground cracks, took photos and detailed field notes. These important data sets help to better understand volcanic eruptions and their processes.

Analyses of multiple lava samples taken throughout the eruption showed that the erupted lava was initially more evolved than the lava collected on the Pu’uO’o flow fields prior to the Kamoamoa eruption. This means that the dike which fed the eruption either pushed out, or mixed with, a body of cooler magma that had been stored in the rift. As the eruption continued, the lava compositions began to resemble those previously erupted at Pu’uO’o, as juvenile lava flushed through the system. This is what happened in the beginning of the 2018 eruption.

Source : USGS, HVO.

I was in Hawaii a few days before the start of the Kamoamoa eruption. Here are some photos of the summit lava pit crater, the Pu’uO’o crater and the East Rift Zone where lava was already beginning to flow.

Photos : C. Grandpey

Nouvelles de São Jorge (Açores) // News of São Jorge (Azores)

La situation n’a pas évolué à São Jorge (Açores) au cours des dernières heures et les habitants sont inquiets devant la sismicité qui agite l’île depuis le 19 mars 2022. Ils craignent que ces événements annoncent une éruption volcanique ou un puissant séisme. Plusieurs secousses ont été ressenties par la population. De 22h00 le 25 mars à 22h00 le 26 mars, 6 d’entre elles ont secoué les secteurs de Santo Amaro e Velas, avec des magnitudes de M 1,8 à M 2,4.

Le 23 mars, le Centre de surveillance sismo-volcanique (CIVISA) a fait passer le niveau d’alerte volcanique à 4, autrement dit la »possibilité réelle » que le volcan entre en éruption pour la première fois depuis 1808. Toutefois, le Centre s’est empressé d’ajouter qu’il n’y avait « aucune preuve qu’une éruption volcanique était imminente », mais qu’un tel scénario ne pouvait être écarté. En d’autres termes, les scientifiques ne savent pas comment la situation est susceptible d’évoluer et la prévision est nulle, tant au niveau volcanique que sismique.

Le problème, c’est que São Jorge est habitée, avec une population de quelque 8400 âmes. Le plan d’urgence a été activé et les autorités indiquent que tout est prêt pour évacuer les gens si nécessaire. À Velas, les habitants qui vivent sur les petites plaines au pied des falaises ont été sommés de partir. Même si aucune évacuation n’a officiellement été décrétée, quelque 1250 personnes ont quitté l’île de leur propre gré, par voie aérienne ou maritime au cours des deux derniers jours.

Source: Sky News, CIVISA.

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The situation has not changed in São Jorge (Azores) in the last hours and the inhabitants are worried about the seismicity which has affected the island since March 19th, 2022. They fear that these events may herald a volcanic eruption or a powerful earthquake. . Several tremors were felt by the population. From 10:00 p.m. on March 25th to 10:00 p.m. on March 26th, 6 of them shook the sectors of Santo Amaro e Velas, with magnitudes from M 1.8 to M 2.4.
On March 23rd, the Seismo-Volcanic Monitoring Center (CIVISA) raised the volcanic alert level to 4. In other words, there is the « real possibility » that the volcano might erupt for the first time since 1808. However, the Center was quick to add that there was « no evidence that a volcanic eruption was imminent », but that such a scenario could not be ruled out. In other words, scientists do not know how likely the situation is likely to evolve and prediction amounts to zero, both volcanically and seismically.
The problem is that São Jorge has a population of some 8,400 souls. The emergency plan has been activated and the authorities indicate that everything is ready to evacuate people if necessary. In Velas, the inhabitants who live on the small plains at the foot of the cliffs have been ordered to leave. Although no evacuation has been officially decided, many people have left the island of their own accord. Some 1,250 people have left São Jorge by air or sea in the past two days.
Source: Sky News, CIVISA.

Source: NASA

La musique du Kilauea (Hawaii) // Kilauea’s music (Hawaii)

Différentes sortes de perturbations peuvent affecter le réservoir magmatique ou le lac de lave au sommet du Kilauea : arrivée de poches de gaz, effondrements des parois du cratère dans le lac de lave, etc. Lorsqu’un réservoir magmatique ou un lac de lave est perturbé, le fluide qu’il contient peut réagir de diverses manières. Dans un lac de lave, comme celui qui existait de 2008 à 2018 dans le cratère de l’Halema’uma’u, ces mouvements de fluides peuvent parfois être observés sous forme d’ondulations ou de clapotis à la surface du lac.
Il est possible de détecter des mouvements de magma en profondeur en utilisant des sismomètres pour mesurer les vibrations du sol. Toutefois, les signaux sismiques générés par le mouvement du magma sont souvent différents des autres types de signaux sismiques. Comparé aux séismes conventionnels, le magma en mouvement génère habituellement des vibrations relativement lentes au moment où le sol monte et descend pendant un laps de temps de plusieurs secondes ou dizaines de secondes.
Pendant des décennies, les scientifiques ont interprété ces signaux sismiques comme des preuves de migration ou d’accumulation du magma en profondeur, susceptibles d’annoncer une éruption imminente. Ces dernières années, toutefois, ils ont acquis de nouvelles méthodes pour interpréter ces signaux sismiques et pour résoudre les propriétés des systèmes magmatiques.
Un réservoir magmatique ou un lac de lave vibrent plus fortement à certaines fréquences – les fréquences de résonance – qui dépendent de la géométrie du réservoir magmatique ou du lac de lave, mais aussi des propriétés du magma ou de la lave qui s’y trouve, comme la température et la teneur en gaz. Ces vibrations ressemblent à la façon dont les notes de musique produites par un instrument comme une flûte de pan sont liées à la forme de l’instrument et aux propriétés de l’air qu’il contient.
Si un magma ou une lave est très fluide, une seule perturbation peut faire résonner le corps magmatique pendant des dizaines de minutes (voir figure ci-dessous).
Les variations dans les fréquences de résonance peuvent indiquer des changements dans la quantité de gaz contenue dans le magma ou la lave, facteur important pour comprendre son potentiel éruptif. De plus, des fluctuations dans la durée de résonance peuvent indiquer des changements dans la température du magma ou de la lave, ce qui indique aux scientifiques une possible arrivée de magma juvénile à haute température.
Une telle résonance a permis de déterminer la géométrie du système magmatique sommital peu profond du Kilauea. Les scientifiques ont constaté que le conduit reliant le réservoir sommital peu profond au lac de lave dans le cratère de l’Halema’uma’u de 2008 à 2018 mesurait plus de 15 mètres de large. Cette résonance a également révélé la dynamique complexe du magma au cours de la dernière décennie, ce qui explique le niveau d’activité élevé du volcan Kilauea.
Source : HVO.
L’article ne précise pas si le Kilauea vibre ces jours-ci, mais l’activité dans le cratère de l’Halena’uma’u est relativement faible. La lave alterne apparitions et disparitions sur le plancher du cratère.

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Different types of disturbances may affect Kilauea’s summit magma reservoir or the lava lake : rising gas pockets, the fall of wall rocks into a lava lake, and so on. When a body of magma or lava is disturbed, the fluid in it can respond in a variety of ways. In a lava lake, such as the one that existed from 2008–2018 in Halema‘uma‘u crater, these fluid motions can sometimes be observed as ripples or sloshing of the surface.

One can also detect deeper magma motion by using seismometers to measure ground vibrations. The seismic signals generated by magma motion are often distinct from other types of seismic signals. Compared to normal earthquakes, magma motion usually produces relatively slow vibrations, where the ground rises and falls over several seconds or tens of seconds.

For decades scientists have been interpreting these seismic signals as evidence of underground magma migration or accumulation, which can be used to look for signs that might indicate an impending eruption. In recent years, scientists have been learning new methods to use these seismic signals to resolve properties of underground magma systems.

Magma or lava bodies vibrate most strongly at certain frequencies – resonant frequencies – that depend on the body’s geometry and the properties of the magma or lava it contains, such as temperature and gas content. This is similar to how the musical notes produced by an instrument like a pan flute depend on the instrument’s shape and the properties of the air in it.

If a magma or lava is very fluid, then a single perturbation can cause the magma body to resonate for tens of minutes (see figure below).

Changes in the resonance frequencies can indicate changes in the amount of gas contained within the magma or lava, which is important for understanding its eruptive potential. Additionally, changes in the resonance duration can indicate changes in the magma or lava temperature, which tells scientists if fresh hot magma is being brought up from deeper in the earth.

Such resonance has helped to reveal Kilauea’s shallow summit magma system geometry, for example suggesting that the conduit connecting its shallow summit magma reservoir with the overlying lava lake in Halema‘uma‘u from 2008–2018 was more than 15 meters wide. It has also revealed complex magma dynamics over the past decade which inform the restless nature of Kilauea Volcano.

Source : HVO.

The article does not specify whether Kilauea is vibrating these days, but activity within Halena’uma’u Crater is quite low, with lava appearing or disappearing on the crater floor.

Le graphique du haut montre le tracé d’un séisme classique peu profond, de magnitude M 2,0 enregistré en 2013 à quelques kilomètres au sud du sommet du Kilauea.

Le tracé du bas montre un enregistrement sismique, effectué en 2013, de la résonance du magma lors de l’impact produit par un rocher qui s’était détaché d’une paroi du cratère de l’Halema’uma’u. On notera les différentes échelles de temps; le séisme classique n’a duré qu’une vingtaine de secondes alors que chaque cycle d’oscillation du magma dans le graphique du bas a duré 40 secondes et les vibrations ont continué pendant plus de 20 minutes.

Islande : Le Katla s’agite un peu // Iceland : Slight unrest at Katla Volcano

Dès qu’une hausse de la sismicité est enregistrée dans la région de Myrdalsjökull, dans le sud de l’Islande, toute l’attention se concentre sur le volcan Katla, partiellement recouvert de glace, qui a été très actif à l’Holocène avec au moins 21 éruptions au cours des 11 derniers siècles. La dernière éruption a eu lieu en 1918 .

Le Met Office islandais (IMO) explique que le système volcanique du Katla mesure environ 80 km de long. Il se compose d’un volcan central culminant à 1490 m d’altitude et d’un ensemble de fissures actives s’étirant vers le nord-est. Le volcan central est partiellement recouvert de glace d’une épaisseur pouvant atteindre jusqu’à 700 m et on observe une caldeira remplie de glace de 9 X 14 km.

L’activité éruptive est majoritairement explosive, avec des volumes de tephra émis allant de 0,02 à plus de 2 km3, accompagnés de crues glaciaires (jökulhlaup en islandais) avec un débit maximal pouvant atteindre 300 000 m3/sec.

À 19 h 10 le 2 février 2022, un séisme de M 4,0 a été enregistré sur la lèvre nord-est de la caldeira du Katla. C’est le séisme le plus significatif sur le Katla depuis 2017. Auparavant, une activité sismique comparable s’était produite dans la région en 2012 et 2016. Plusieurs répliques ont suivi, dont la plus importante mesurait M3,4.

Il est probable que cette dernière sismicité superficielle (0,1 km de profondeur) était probablement provoquée par des mouvements au sein du glacier ou une activité hydrothermale au sein du système volcanique. Selon le Met Office islandais, aucun épisode de tremor n’est apparu, mais l’eau de fonte du glacier est surveillée. Aucune augmentation de la conductivité électrique n’a été détectée dans l’eau de fonte et il est donc peu probable que l’on assiste à un jökulhlaup.

Source Iceland Review, IMO.

Dernière minute : Le Met Office indique que l’activité sismique a cessé sous le Katla.

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As soon as some increase in seismicity is recorded in the Myrdalsjökull area in South Iceland all attention gets focused at the partly ice covered Katla volcano that has been highly active in the Holocene with at least 21 eruption in the last 11 centuries. The last eruption to break through the ice took place in 1918 .

The Icelandic Met Office (IMO) explains that the Katla system is about 80 km long, consisting of a central volcano rising to 1490 m a.s.l. and an active fissure swarm extending towards northeast. The central volcano is partly covered by up to 700 m thick ice and has an 9 X 14 km ice-filled caldera. The characteristic activity is mostly explosive, with tephra volumes ranging from 0.02 to over 2 km3, accompanied by glacial flooding (jökulhlaup in Icelandic) with maximum discharge of up to 300,000 m3/sec.

At 7:10 pm on February 2nd, 2022, an M 4.0 earthquake hit the northeast rim of the Katla caldera. It was the largest earthquake to hit Katla since 2017. Prior to that, comparable seismic activity occurred in the area in 2012 and 2016. Several aftershocks followed, the largest of which measured M3.4. It is likely that the latest shallow seismicity (0,1 km deep) was probably dur to movements within the glacier or hydrothermal activity within the volcanic sysmtem.

According to the Icelandic Met Office, there are no signs of volcanic tremor, but meltwater from the glacier is being monitored. No increase in electrical conductivity has been detected in meltwater from the glacier, and, therefore, a. jökulhlaup, is not considered likely.

Source: Iceland Review, IMO.

Last minute : The Met Office indicates that seimicity beneath Katla has now stopped.

Myrdalsjökull (Google Maps)