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Mayotte : Le mystère demeure ! // Still a mystery !

Le 16 mars 2019, à l’occasion du Salon du Livre de Paris, j’ai rencontré des habitants de Mayotte qui m’ont dit que la terre continuait de trembler sur leur île, même si les secousses sont aujourd’hui moins fortes qu’en mai 2018, lorsque l’essaim sismique a commencé. Il ne faudrait pas oublier que le 11 novembre 2018, un « grondement » a été enregistré par les sismomètres du monde entier. Un nouveau document explique qu’il a pu être provoqué par « le plus grand événement volcanique en mer jamais observé dans les temps historiques. »
Avec sa source à 48 kilomètres à l’est de l’île de Mayotte, le signal sismique a immédiatement attiré l’attention des scientifiques. Il faisait partie d’une séquence sismique qui avait débuté dans la région en mai 2018, mais la très basse fréquence enregistrée en novembre était très différente d’une séquence sismique habituelle et sa cause n’était pas immédiatement évidente. Les scientifiques ont tous été d’accord pour dire qu’il ne pouvait s’agir que d’un événement volcanique impliquant le déplacement d’un vaste volume de magma sous le plancher océanique, avec pour conséquence une déflation significative de ce même plancher. Aujourd’hui, un nouveau document émanant de chercheurs français a été téléchargé sur le serveur public EarthArXiv. Bien que beaucoup de questions restent en suspens, il semble que le volume de magma impliqué soit si important qu’il s’agisse certainement de l’un des plus importants événements volcaniques en mer jamais repérés par l’instrumentation scientifique moderne.
La difficulté à apporter des réponses à cet événement majeur est due au manque cruel de d’équipement de surveillance des profondeurs océaniques dans le monde. En conséquence, beaucoup d’événements ont probablement eu lieu en mer depuis le début des observations, mais n’ont pas pu être détectés par les scientifiques. Comme je l’ai écrit très souvent, nous connaissons mieux la surface de Mars et de la Lune que les profondeurs de nos propres océans.
Les mouvements du sol à Mayotte révèlent que les fonds marins au large de l’île s’affaissent à raison d’environ un centimètre par mois. Dans le même temps, l’île de Mayotte elle-même se déplace vers l’est à raison de 1,6 cm par mois. Ces deux phénomènes indiquent que quelque chose d’énorme est en mouvement dans les profondeurs et provoque une déflation significative.
La nature des événements sismiques laisse supposer que la source magmatique se trouve à une profondeur de 25 kilomètres sous le plancher océanique. On pense qu’au cours des six premiers mois de la séquence sismique, au moins un kilomètre cube de magma s’est déplacé, ce qui équivaut à environ 385 grandes pyramides de Gizeh.
Cependant, certains scientifiques pensent qu’une éruption n’a pas forcément eu lieu près de Mayotte. Il se peut que la lave n’ait pas atteint la surface. Au lieu de cela, le magma a pu s’être injecté dans les sédiments épais qui tapissent le fond de l’océan et y avoir séjourné. Cela a déjà été observé ailleurs, lorsque le magma est plus dense que les sédiments environnants.
Bien que le volume global de magma impliqué au large de Mayotte soit comparable à celui de l’éruption du Havre (Iles Kermadec) en 2012, il est probable que les deux événements sont assez différents. L’éruption du Havre impliquait certainement beaucoup de matériel éruptif, comme l’a démontré l’immense banc de pierre ponce aperçu depuis un avion. Dans le même temps, de grands dômes volcaniques se sont formés sur le plancher océanique du Havre. Dans le cas de Mayotte, si une éruption a effectivement eu lieu, il s’agit plutôt d’un épanchement fissural mettant en jeu de la lave plus fluide.
Quelle qu’en soit la cause, le signal sismique du 11 novembre laisse les scientifiques extrêmement perplexes. En particulier, les épisodes haute fréquence à répétition, qui sont semblables à (mais ne sont pas liées à) ceux générés par une activité industrielle, sont difficiles à expliquer.
Une explication possible serait que les événements haute fréquence sont liés à l’effondrement de l’encaissant rocheux entourant la chambre magmatique. Cela a pu perturber le réservoir magmatique en le faisant osciller ou « bourdonner ». Parallèlement, les ondes, en rebondissant, ont pu frapper les parois de la chambre magmatique et provoquer d’autres effondrements, ce qui a généré d’autres événements haute fréquence. Tout cela aurait synchronisé les événements basse et haute fréquence et donné naissance au signal si particulier du 11 novembre.
Le cadre géologique est également assez étrange. L’événement volcanique majeur se serait produit à l’extrémité Est de la chaîne d’îles, ce qui ne semble pas logique étant donné que les îles volcaniques les plus jeunes se trouvent à l’Ouest.

On ignore également quelle est la cause première du volcanisme dans la région. Il peut être dû à un processus en bordure de plaque tectonique, à un panache mantellique à très haute température, ou même à une extension du rift est-africain, événement tectonique majeur qui déchire lentement le continent.
Il y a aussi un élément écologique qui reste inexpliqué : la découverte de nombreux poissons morts au large de Mayotte. Il se peut que l’activité magmatique les ait effrayés et les ait fait remonter vers la surface où ils n’ont pas supporté les faibles pressions auxquelles ils ne sont pas habitués.

Ce ne sont pour l’instant que des hypothèses. L’installation d’instruments dans la zone concernée est absolument nécessaire. Comme je l’ai écrit précédemment, le CNRS et le BRGM, ainsi que d’autres organismes, mettent en place actuellement des équipements à Mayotte, sur le site de l’activité et sur les Iles Glorieuses, à l’est. Des drones sous-marins et des systèmes de surveillance par des radars basés sur les navires seront nécessaires pour déterminer la quantité de lave qui a percé la surface, en supposant qu’elle ait percé la surface !. Des simulations numériques et des travaux de laboratoire peuvent aussi s’avérer nécessaires pour mieux comprendre ce qui se passe sous la surface.
Source: EarthArXiv.

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On March 16th, 2019, during the Salon du Livre of Paris, I met residents of mayotte who told me seismicity was going on on their island, even though it is less strong than in May 2018 when the swarm began. We should also remember that on November 11th, 2018, a deep rumble was recorded by seismometers around the world. A new pre-print paper about the event is now suggesting that it was caused by the largest offshore volcanic event in recorded history.

Originating 48 kilometres east of the island of Mayotte, the seismic signal immediately caught the attention of geoscientists. It was part of a prolonged seismic sequence that had started in the area back in May 2018, but the very low-frequency recorded in November stood out because it was not immediately obvious what caused it. The scientists agreed that it could only have originated from a volcanic event, one involving the movement of a vast volume of magma beneath the seafloor, causing the ground to significantly deflate.

Now, a new paper by French researchers has been uploaded to the public server EarthArXiv. Although there are plenty of unanswered questions, it appears that the volume of magma involved is so huge that this is certainly one of the largest offshore volcanic events ever spotted by modern scientific instrumentation.

There is a major caveat to all this, however. Compared to land-based monitoring, there is a huge lack of offshore monitoring happening around the world today, and there are likely plenty of offshore events that have taken place since modern records began that scientists have not picked up on. As I wrote it very often, we know the surface of Mars and the Moon better than the depths of the earth’s oceans.

The way the ground on Mayotte is moving implies that the seafloor off its eastern shoreline is sinking at a rate of about one centimetre per month. At the same time, Mayotte itself is shifting eastward at a rate of 1.6 centimetres per month. Both indicate something huge underground is on the move, causing some serious deflation.

The nature of the seismic events suggests that the magma source is centered at a depth of 25 kilometres beneath the seafloor. In the first six months of the sequence alone, at least one cubic kilometre of magma has shifted around, which is roughly equivalent to 385 Great Pyramids of Giza.

However, some other scientists think that what is happening near Mayotte is not necessarily an eruption.as there is currently no direct evidence of an eruption having taken place. There is a significant probability that no lava reached the surface. Failing to breach into the sea, the migrating magma might have injected itself into thick sediments in the seafloor and spread itself around. This has been observed elsewhere, when the magma is denser than the surrounding sediment.

Although the overall volume of magma involved is comparable to the 2012 Havre eruption (Kermadec Islands), the two are likely to be quite different events. The former definitely involved plenty of eruptive material, whose huge pumice raft was first spotted from a plane. At the same time, large volcanic domes formed on the seafloor. In Mayotte’s case, if an eruption did take place, it is more likely to be some sort of fissure effusion involving more fluid lava.

Whatever the cause, the November 11th signal’s individual elements still remain deeply puzzling. In particular, its repeated high-frequency bursts, which are similar (but are not related to) industrial activity, are difficult to explain.

One highly speculative explanation is that the high-frequency events are related to the collapse of the rocky walls surrounding the magma chamber. This disturbs the magma reservoir, causing it to oscillate or ‘hum.’ At the same time, waves bouncing back and forth hit other flanks and trigger more collapses, generating more high-frequency events. This all happens in a way that causes the low- and high-frequency events to synchronize, forming the November 11th signal.

The geological setting is also pretty weird. This major volcanic event is taking place on the eastern end of the island chain, whereas the youngest volcanic islands are to the west. So it appears to be happening in the ‘wrong’ place.

It’s also unclear what is responsible for the volcanism in the first place. It could be caused by action along a tectonic plate boundary, an upwelling plume of superheated mantle material, or even an extension of the East African Rift, a major tectonic event that is slowly tearing the continent apart.

There is even an ecological element to the story that is currently unexplained: the emergence of lots of dead fish offshore from Mayotte. It is thought that the magmatic activity might have scared them up to the surface, where they experienced low pressures that they couldn’t survive in.

Like much about the event, this remains speculative for now. Clearly more instrumentation is required. As I put it before, the French CNRS and BRGM and other authorities are now deploying equipment on Mayotte, at the site of the activity, and on the Glorioso Islands to the east. That still won’t solve all the enigmas. Underwater drones and ship-based radar surveys will be required to determine how much lava erupted at the surface, if any. Numerical simulations and laboratory work may be required to better comprehend what’s going on beneath the surface.

Source: EarthArXiv.

Situation géographique de Mayotte et de l’archipel des Comores (Google Maps)

Les geysers de Yellowstone (Etats Unis) // Yellowstone geysers (United States)

Dès que quelque chose d’inhabituel se produit dans le Parc National de Yellowstone, les articles de presse deviennent de plus en plus nombreux et ils font immédiatement allusion au risque d’éruption de ce « super volcan ». C’est ce qui s’est passé ces derniers mois avec une augmentation de l’activité de certains geysers – pas tous – dans le Parc. Le plus célèbre est le Vieux Fidèle en raison de sa ponctualité, tandis que la plupart des autres sont beaucoup plus imprévisibles. Parmi tous les geysers de Yellowstone, certains peuvent être très paresseux et ne se manifester qu’une fois de temps en temps, parfois tous les cinquante ans.
À la fin de l’année 2018, un geyser endormi – Ear Spring, ainsi appelé en raison de sa forme – a vomi les déchets qu’il avait ingurgité pendant 80 ans. Sa dernière grande éruption remontait à 1957. La gerbe d’eau bouillante a atteint une hauteur de 9 mètres au mois de septembre et les rangers ont passé plusieurs jours à ramasser de vieilles pièces de monnaie, des canettes de bière et même une poupée des années 1930 ! L’éruption a offert aux géologues ce qu’il appellent « une capsule temporelle intéressante. »

Le Steamboat Geyser, autre attraction touristique du parc, avait l’habitude de se manifester de manière irrégulière, parfois après des pauses de seulement quatre jours, d’autres fois avec des intervalles de 50 ans. De façon surprenante, il a récemment envoyé des jets d’eau bouillante à 90 mètres de hauteur à raison de une fois par semaine. Le Yellowstone Volcano Observatory indique qu’il s’est manifesté 32 fois en 2018. On a recensé quatre autres éruptions en février 2019.
Malgré ce réveil de certains geysers, les géologues de l’USGS et les responsables du Parc ont répété ces derniers mois qu’il n’y avait aucun signe de reprise de l’activité volcanique. On peut lire dans l’un des rapports de l’Observatoire que «les modifications qui interviennent dans les systèmes hydrothermaux de Yellowstone sont fréquentes et ne sont pas la conséquence de changements de l’activité volcanique». Il convient de garder à l’esprit que le système hydrothermal de Yellowstone se limite à une trentaine de mètres de profondeur alors que le magma qui provoque l’activité volcanique se trouve à plusieurs kilomètres sous la surface.
On n’observe pas d’augmentation de la sismicité ni de déformation significative du sol dans la région de Yellowstone. La sismicité au mois de février 2019 a inclus un essaim de 17 événements le 20 février. Les secousses avaient une magnitude comprise entre M 0,1 et M 1,7  et se situaient à 8 km au nord de West Yellowstone. L’événement le plus important en février 2019 avait une magnitude de M 3,1. De tels essaims sismiques sont courants et représentent environ 50% de la sismicité dans la région de Yellowstone.
Source: Geology In, Observatoire du volcan Yellowstone.

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As soon as something unusual occurs in Yellowstone National Park, press articles get more and more numerous and there are immediately allusions to the risk on an eruption of the so-called “super volcano”. This is what happened in recent months with an increase in activity of some of the geysers – by no means all of them – in the Park. The most famous of all is Old Faithful because of its predictability, while most others are much more inscrutable. Among all the geysers at Yellowstone, some may be very lazy and erupt only once in a while, sometimes every half century.
Late in 2018, one slumbering geyser – Ear Spring, so called because of its shape – vomited up 80 years worth of trash. The spring’s last big eruption was in 1957. So, when it blew to a height of some 9 metres in September, National Parks rangers spent days collecting old coins, beer cans, and even a 1930s baby dummy from its surroundings. While the eruption offered what geologists call “an interesting time capsule.”

The Steamboat Geyser used to erupt erratically, sometimes after a duration as short as four days or as long as 50 years. However, it recently sent spouts of steaming water 90 metres high into the air once every week. The Yellowstone Volcano Observatory says it erupted 32 times in 2018. There were four more eruptions in February 2019.

USGS geologists and park officials kept repeating in recent months that there was no signs of renewed volcanic activity. One can read in one of the Yellowstone Observatory’s statements that “changes in Yellowstone’s hydrothermal features are common occurrences and do not reflect changes in activity of the Yellowstone volcano.” One should keep in mind that the hydrothermal system of Yellowstone is limited to mainly just the top 30 metres or so whereas the magma that triggers volcanic activity resides several kilometres deeper.

Until now, there has been no significant increase in seismicity and no significant ground deformation has been detected. February 2019 seismicity in Yellowstone included a swarm of 17 located earthquakes on February 20th. The swarm events ranged in magnitude from M 0.1 to M 1.7 and were located 8 kilometres north of West Yellowstone. The largest event in February was a minor earthquake of M 3.1. Earthquake swarms like this are common and account for roughly 50% of the total seismicity in the Yellowstone region.
Source: Geology In, Yellowstone Volcano Observatory.

 

Quelques geysers à Yellowstone (Photos: C. Grandpey)

 

Mayotte : Missions en cours pour connaître la cause de la sismicité // Missions in progress to know the cause of seismicity

On va peut-être ENFIN connaître la cause de la sismicité qui affecte l’île de Mayotte depuis le mois de mai 2018. Les autorités françaises ont mis du temps à réagir, mais il semblerait qu’elles aient pris conscience de la gravité de la situation et de l’angoisse des habitants.

De récents relevés indiquent que Mayotte est victime d’un phénomène de subsidence. Autrement dit, l’île s’affaisse tout doucement vers l’est, en direction de l’essaim sismique qui sévit depuis mai 2018. Ce n’est pas vraiment un scoop car on sait depuis longtemps que Mayotte glisse naturellement dans l’océan à raison de 0,19 millimètres par an. Au vu de l’analyse de données GPS, il semblerait toutefois que la subsidence connaisse actuellement une accélération et pourrait être en moyenne de l’ordre de 8 centimètres si les dernières mesures sont confirmées. Ainsi, depuis le début de l’essaim sismique, Mtsangamouji se serait enfoncé de 6 cm, Bandrelé de 10 cm et Petite-Terre de 12 cm. Le mouvement de subsidence n’est pas uniforme car la partie orientale de l’île s’enfonce deux fois plus vite que la partie occidentale.

Le phénomène pourrait bien s’expliquer par la vidange d’une chambre magmatique située à une cinquantaine de kilomètres à l’est de Petite-Terre, à une profondeur d’une trentaine de kilomètres. Selon un chercheur du CNRS, « si l’éruption dure un an (ce qui est possible) la subsidence moyenne de l’île de Mayotte pourrait être de l’ordre de 8 cm. Si la nature volcanique du phénomène est confirmée par d’autres données et si le débit est aussi élevé que ce que prédit notre modèle, le volume évacué de la chambre magmatique au bout d’un an pourrait avoisiner trois kilomètres cubes et il faudrait attacher une attention particulière aux déformations du sol en fond de mer dans la zone de la crise. »

Cette hypothèse devrait être vérifiée assez rapidement. Comme je l’indiquais dans une note précédente, plusieurs missions à terre et en mer ont été lancées à la fin du mois de février 2019. Elles étaient coordonnées par le CNRS, avec le soutien du BRGM, de l’IPGP, de l’IGN, de l’Ifremer et du Ministère de la Transition écologique et solidaire. Au cours de ces missions, les scientifiques vont tenter de découvrir les causes de l’activité sismique qui empoisonne la vie des Mahorais depuis plusieurs mois. Six balises ont été immergées et les résultats sont attendus d’ici six mois. L’État a débloqué un budget de 420 000 euros pour financer une opération en trois phases sur les côtes de Mayotte, mais aussi en métropole et sur les Îles Glorieuses.

Source : http://www.ipreunion.com/

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We may AT LAST know the cause of the seismicity that has affected the island of Mayotte since May 2018. The French authorities have been slow to react, but it seems that they have become aware of the seriousness of the situation and the anxiety of the inhabitants.
Recent surveys indicate that Mayotte is suffering from subsidence. In other words, the island is gently sinking towards the east, towards the source of the seismic swarm that has been felt since May 2018. This is not really a scoop because we have known for a long time that Mayotte is sliding naturally in the ocean at a rate of 0.19 millimetres a year. In the light of GPS data analysis, however, it appears that the subsidence is currently accelerating and could average about 8 centimetres if the latest measurements are confirmed. Thus, since the beginning of the seismic swarm, Mtsangamouji has sunk by 6 cm, Bandrele by 10 cm and Petite-Terre by 12 cm. The subsidence is not uniform because the eastern part of the island sinks twice as fast as the western part.
The phenomenon could well be explained by the drainage of a magma chamber located about fifty kilometres east of Petite-Terre, at a depth of about thirty kilometres. According to a CNRS researcher, « if the eruption lasts one year (which is possible) the average subsidence of the island of Mayotte could be of the order of 8 centimetres. If the volcanic nature of the phenomenon is confirmed by other data and if the lava output is as high as predicted by our model, the volume evacuated from the magma chamber after one year could be around three cubic kilometres and special attention should be paid to seabed deformations in the area where the crisis occurred.  »
This hypothesis will probably be verified fairly quickly. As I indicated in a previous note, several missions on land and at sea were launched at the end of February 2019. They were coordinated by CNRS, with the support of BRGM, IPGP, IGN, Ifremer and the Environment Ministry. During these missions, scientists will try to discover the causes of the seismic activity that has plagued the lives of the inhabitants of Mayotte for several months. Six beacons have been submerged and the results are expected within six months. The French government has granted a budget of 420,000 euros to finance a three-phase operation on the coast of Mayotte, but also in mainland France and the Glorious Islands.
Source: http://www.ipreunion.com/

Sismicité à Mayotte et dans toute la région (Source: BRGM)

Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion) : Une histoire de fou ! // A crazy story !

8h30 (heure métropole): C’est une histoire de fou ! Alors que le Piton de la Fournaise semblait parti pour une éruption qui allait durer, avec le risque d’ouverture de nouvelles fissures, patatras! l’OVPF indique ce matin que l’activité éruptive de surface s’est arrêtée aux alentours de 6h28 (heure locale). Le tremor montre effectivement un baroud d’honneur avant une chute brutale à une valeur basse. Suite à l’arrêt des émissions de lave en surface, la sismicité a fortement ralenti elle aussi. L’OVPF précise qu’un tremor résiduel est toujours enregistré. Connaissant le comportement fantasque du Piton, aucune hypothèse n’est écartée quant à l’évolution de la situation. Est-ce le signe d’un arrêt définitif ou juste une pause? Y aura-t-il une reprise de l’activité sur le même site ou ailleurs ? Bien malin serait celui qui pourrait apporter une réponse à ces questions !

Ce matin, mon épouse a qualifié le Piton de la Fournaise de «Rantanplan de la volcanologie» ! C’est vrai qu’à l’image du chien dessiné par Michel Janvier (lui aussi Creusois natif de La Souterraine et que je salue ici), le volcan réunionnais est un peu fou…

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20 heures (heure métropole) : Dans un bulletin émis ce soir à 19h30 (heure locale), l’OVPF indique qu’une sismicité est toujours enregistrée sous la zone sommitale du Piton de la Fournaise. 26 séismes sommitaux superficiels et 1 événement profond ont été enregistré depuis la fin de l’éruption. Comme indiqué précédemment, aucune hypothèse n’est écartée quant à l’évolution de la situation. L’OVPF rappelle que les arrêts brutaux d’éruptions ne sont pas inhabituels au Piton de la Fournaise et se produisent en général pour 50% des éruptions.

Beaucoup se hasardent à des pronostics et affirment que l’activité éruptive va reprendre. Connaissant l’inconstance de ce volcan, je pense qu’il est dangereux de formuler de telles affirmations. Il n’est pas impossible que le sursaut du tremor avant la fin de l’éruption corresponde à la libération brutale d’une poche de gaz annonçant la fin de l’événement. Il se peut aussi que la sismicité enregistrée au cours des dernières heures corresponde à des réajustements à l’intérieur de cette chambre superficielle. Quoi qu’il en soit, seule Madame Fournaise est capable d’apporte une réponse à toutes ces questions. Le volcan réunionnais nous confirme toute simplement la fragilité et la difficulté de la prévision éruptive.

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8:30 (Paris time): It’s a crazy story! While Piton de la Fournaise seemed to have gone for an eruption that would last some time, with the risk of the opening of new fissures, OVPF indicated this morning that surface eruptive activity had stopped at about 6:28 am (local time). The tremor actually showed a sharp rise before dropping to a low value. Following the stopping of surface activity, seismicity dropped as well. OVPF specifies that a residual tremor is still recorded. As everybody knows the whimsical behaviour of the Piton, no hypothesis is discarded as to the evolution of the situation. Is this the sign of a definitive stop or just a pause. Will there be a resumption of activity on the same site or elsewhere? I’m not sure somebody is able to answer these questions!

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20:00 (Paris time): In a bulletin released tonight at 19:30 (local time), OVPF indicates that some seismicity is still recorded under the summit area of ​​Piton de la Fournaise. 26 shallow earthquakes and 1 deep event have been recorded since the end of the eruption. As previously stated, no prediction can be made about the evolution of the situation. OVPF recalls that brutal eruption stops are not unusual at Piton de la Fournaise and generally occur for 50% of eruptions.
Many people give their own predictions and claim that eruptive activity will resume. Knowing the inconstancy of this volcano, I think it is dangerous to formulate such claims. It is not impossible that the burst of tremor before the end of the eruption corresponds to the sudden release of a pocket of gas that announced the end of the event. It is also possible that the seismicity recorded during the last hours corresponds to readjustments within this shallow chamber. Anyway, only Madame Fournaise is able to answer all these questions. The Reunion volcano simply confirms the difficulty of eruptive prediction.

Source: OVPF

La lave dans le Grand Brûlé, environ deux heures avant l’arrêt de l’éruption

(Photo: Christian Holveck)