Étiquette : SO2

Le HVO et les épisodes éruptifs du Kilauea (Hawaï) // HVO and Kilauea’s eruptive episodes (Hawaii)

Les épisodes éruptifs avec leurs puissantes fontaines de lave dans le cratère de l’Halemaʻumaʻu, au coeur de la caldeira sommitale du Kilauea, ont débuté le 23 décembre 2024. Ces événements posent de nouveaux défis au personnel du HVO qui s’efforce de maintenir opérationnel le réseau de surveillance à proximité des deux bouches éruptives nord et sud.
L’Épisode 28 a fait jaillir de hautes fontaines de lave pouvant atteindre une hauteur d’environ 365 mètres. Une fois l’épisode terminé, les scientifiques du HVO ont chaussé des raquettes pour pouvoir se déplacer sur le site de l’éruption. À chaque pas, le sol crissait sous leurs pieds qui s’enfonçaient légèrement dans la couche de téphra, mais les raquettes les maintenaient à la surface.

Crédit photo: HVO

Les scientifiques portent des masques pour se protéger des poussières s’élevant des téphras déposés par les fontaines de lave. Sur la lèvre du cratère la plus proche des bouches éruptives, la couche de téphras atteint une épaisseur de 24 mètres. Les coulées de lave générées par les 28 épisodes éruptifs ont recouvert près de 3,5 km² du plancher du cratère de l’Halemaʻumaʻu, avec une épaisseur de 70 mètres par endroits.
Les instruments du HVO ont souffert des éruptions. Par exemple, la caméra B2 au fond du cratère a carrément fondu, mais son alimentation solaire a survécu et a été transportée par hélicoptère jusqu’à la lèvre sud pour alimenter la nouvelle caméra V3 qui fournit des images en direct. Plusieurs autres stations de surveillance, situées à bonne distance des bouches éruptives, mais ont tout de même été impactées par l’éruption.

Téphras sur les panneaux solaires (Crédit photo: HVO)

Les instruments de mesure des émission de SO2, qui permettent à l’Observatoire de suivre l’évolution de l’activité éruptive, sont menacés et pourraient vite ne plus être opérationnels. C’est pourquoi les scientifiques du HVO explorent d’autres méthodes pour garantir les mesures de ces émissions qui atteignent environ 1 200 à 1 500 tonnes par jour entre les épisodes éruptifs et jusqu’à 75 000 tonnes par jour pendant ces épisodes.
La zone au sud-ouest des bouches éruptives peut être difficile d’accès. Selon la direction du vent pendant les épisodes de fontaines de lave, d’importantes quantités de téphras peuvent recouvrir le paysage ainsi que la route d’accès au sud-ouest. Le personnel du HVO évalue la possibilité de visiter les sites où sont installés les instruments de de surveillance, en sachant que la sécurité du personnel est la priorité absolue. Une petite partie du réseau de surveillance du Kīlauea est affectée par l’éruption sommitale, mais l’Observatoire est toujours en mesure de contrôler correctement le volcan.

Je pense que nous pouvons remercier l’Observatoire pour la qualité des images fournies par les webcams. Elles permettent à des dizaines de milliers de personnes à travers le monde d’admirer le spectacle offert par les épisodes éruptifs et leurs spectaculaires fontaines de lave.
Source : USGS / HVO.

Image webcam de l’Épisode 28

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The high lava fountain episodes of the ongoing episodic eruption in Halemaʻumaʻu Crater, within the volcano’s summit caldera, that started on December 23rd, 2024, present the Hawaiian Volcano Observatory (HVO) new challenges to maintaining parts of the Kīlauea summit monitoring network near the two eruptive vents.

Episode 28 triggered high lava fountains, reaching a maximum height of about 365 meters. When the episode was over, HVO scientists strapped on snowshoes as they prepared to work on the eruption site. With each step, the ground crunched and their feet sunk a little.

The scientists wore full-face respirators for protection from the tephra left by the lava fountains of the eruption. On the crater rim closest to the vents, the tephra is as thick as 24 meters. Lava flows fed by the 28 fountaining episodes have covered nearly 3.5 km2 of the Halemaʻumaʻu Crater floor, up to 70 meters thick in some areas.

HVO instruments suffered from the eruptions. For instance, the B2cam on the crater floor underwent a full melt down, but its solar power supply survived and was airlifted to the south rim to power the new V3 livestream camera. Several other monitoring stations are located farther away from the vents but still impacted by the eruption.

SO2 emission rates, which the observatory measures to help track eruptive activity, may no longer be operational because of the current eruption. HVO scientists are exploring other methods for obtaining SO2 emission rates.  They were measured at about 1,200 to 1,500 tonnes per day between the different eruptive episodes and up to 75,000 tonnes per day during the episodes.

The area southwest of the eruptive vents can be difficult to access. Depending on wind direction during fountaining episodes, more tephra can blanket the landscape and the access road to the southwest. HVO staff assess the feasibility of visiting monitoring sites after each eruptive episode, with staff safety being the primary priority. A small portion of the Kīlauea monitoring network is being impacted by the ongoing summit eruption, but the observatory is still able to adequately monitor the volcano.

I think we can thank the Observatory for the quality of the webcam images that allow tens of thousands of people around the world to enjoy the show offered by the eruptive episodes and their dramatic lava fountains.

Source : USGS / HVO.

Prévision de l’activité éruptive par la couleur de la végétation // Prediction of eruptive activity by vegetation colour

En volcanologie, on sait que la modification des feuilles des arbres peut indiquer qu’un volcan montre des signes d’activité et risque d’entrer en éruption. Grâce à une nouvelle collaboration entre la NASA et la Smithsonian Institution, des scientifiques pensent désormais pouvoir détecter depuis l’espace les changements intervenus dans la végétation.
Lorsque le magma traverse la croûte terrestre, il libère du dioxyde de carbone et d’autres gaz qui remontent eux aussi à la surface. Les arbres qui absorbent ce dioxyde de carbone deviennent plus verts la végétation devient plus luxuriante. Ces changements sont visibles sur les images des satellites de la NASA, comme le Landsat 8, ainsi que sur celles des instruments à bord des vaisseaux spatiaux.
Dix pour cent de la population mondiale vit dans des zones exposées aux risques volcaniques. Il est impossible de prévoir les éruptions volcaniques. Il est donc essentiel de prendre en compte les premiers signes d’activité volcanique dans l’intérêt de la sécurité publique, en particulier aux États-Unis qui sont l’un des pays les plus volcaniques au monde.
Lorsque le magma remonte vers la surface avant une éruption, il libère des gaz, notamment du dioxyde de carbone (CO2) et du dioxyde de soufre (SO2). Les composés soufrés sont facilement détectables depuis l’espace. Cependant, les émissions de CO2 – qui précèdent celles de SO2 – et indiquent qu’un volcan est prêt à se réveiller, sont difficiles à détecter depuis l’espace.
La détection à distance du verdissement de la végétation par le dioxyde de carbone est susceptible d’offrir aux scientifiques un outil supplémentaire – en complément de la sismicité et du gonflement du sol – pour se faire une idée de ce qui se passe sous le volcan.
Les volcans émettent beaucoup de dioxyde de carbone, mais la quantité de CO2 déjà présente dans l’atmosphère est telle qu’il est souvent difficile de mesurer précisément celle d’origine volcanique. Si les éruptions majeures peuvent expulser suffisamment de dioxyde de carbone pour être mesurables depuis l’espace grâce à des capteurs comme l’Orbiting Carbon Observatory 2 de la NASA, la détection de ces signaux d’alerte pré-éruptive, beaucoup plus faibles, reste difficile.
De ce fait, les scientifiques doivent se rendre sur le terrain pour mesurer directement le dioxyde de carbone. Parmi les quelque 1 350 volcans potentiellement actifs dans le monde, beaucoup se trouvent dans des régions reculées ou sur des terrains montagneux difficiles d’accès. La surveillance du dioxyde de carbone sur ces sites est donc difficile, coûteuse et parfois dangereuse. C’est pourquoi des équipes de volcanologues se sont associées à des botanistes et à des climatologues pour observer les arbres afin de surveiller l’activité volcanique. De nombreux satellites peuvent être utilisés pour effectuer ce type d’analyse. Les scientifiques ont comparé les images recueillies par le Landsat 8, le satellite Terra de la NASA, le Sentinel-2 de l’Agence spatiale européenne et d’autres satellites d’observation de la Terre pour surveiller les arbres autour de l’Etna en Sicile. Les observations ont montré une forte corrélation entre la couleur des feuilles des arbres et le dioxyde de carbone généré par le magma.
La validation de l’imagerie satellitaire par les observations sur le terrain est un défi que certains climatologues relèvent en effectuant des relevés d’arbres autour des volcans. Lors de la mission Airborne Validation Unified Experiment: Land to Ocean de mars 2025 avec la NASA et la Smithsonian Institution, les scientifiques ont utilisé un spectromètre installé sur un avion pour analyser les couleurs de la végétation au Panama et au Costa Rica. Un groupe de chercheurs a collecté des échantillons de feuilles d’arbres près du volcan Rincon de la Vieja au Costa Rica tout en mesurant les niveaux de dioxyde de carbone. Ces travaux ont permis une interaction entre écologie et volcanologie. Les chercheurs s’intéressent non seulement à la réaction des arbres au dioxyde de carbone volcanique, un signe avant-coureur d’une éruption, mais aussi à la quantité que les arbres sont capables d’absorber, ce qui est une fenêtre sur l’avenir de la Terre lorsque tous les arbres de la planète seront exposés à des niveaux élevés de dioxyde de carbone.
Toutefois, l’utilisation des arbres comme indicateurs du dioxyde de carbone volcanique présente des limites. De nombreux volcans présentent des environnements où les arbres ne sont pas en nombre suffisant pour être photographiés par satellite. Dans certains environnements forestiers, les arbres réagissent différemment aux variations des niveaux de dioxyde de carbone. De plus, les incendies, les conditions météorologiques changeantes et les maladies des plantes peuvent compliquer l’interprétation des données satellitaires sur les gaz volcaniques.
Cependant, les observations du dioxyde de carbone d’origine volcanique présentent de nombreux avantages. Une équipe scientifique a modernisé le réseau de surveillance du volcan Mayon, aux Philippines, en y intégrant des capteurs de dioxyde de carbone et de dioxyde de soufre. En décembre 2017, des chercheurs philippins ont utilisé ce système pour détecter les signes d’une éruption imminente et ont conseillé des évacuations de la zone autour du volcan. Plus de 56 000 personnes ont été évacuées en toute sécurité avant le début d’une éruption majeure le 23 janvier 2018. Grâce aux alertes précoces, aucune victime n’a été à déplorer.
On peut donc conclure que l’utilisation des satellites pour surveiller les arbres autour des volcans peut permettre aux scientifiques d’avoir un aperçu plus précoce de l’activité volcanique.
Source : NASA.

Végétation en milieu volcanique en Nouvelle Zélande (Photo : C. Grandpey)

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Scientists know that changing tree leaves can indicate when a nearby volcano is becoming more active and might erupt. In a new collaboration between NASA and the Smithsonian Institution, scientists now believe they can detect these changes from space.

As volcanic magma ascends through the Earth’s crust, it releases carbon dioxide and other gases which rise to the surface. Trees that take up the carbon dioxide become greener and more lush. These changes are visible in images from NASA satellites such as Landsat 8, along with airborne instruments.

Ten percent of the world’s population lives in areas susceptible to volcanic hazards. There’s no way to prevent volcanic eruptions, which makes the early signs of volcanic activity crucial for public safety and the United States is one of the world’s most volcanically active countries.

When magma rises underground before an eruption, it releases gases, including carbon dioxide and sulfur dioxide. The sulfur compounds are readily detectable from orbit. But the volcanic carbon dioxide emissions that precede sulfur dioxide emissions – and provide one of the earliest indications that a volcano is no longer dormant – are difficult to distinguish from space.

The remote detection of carbon dioxide greening of vegetation potentially gives scientists another tool — along with seismic waves and changes in ground height—to get a clear idea of what’s going on underneath the volcano.

Volcanoes emit a lot of carbon dioxide, but thereis so much existing carbon dioxide in the atmosphere that it is often hard to measure the volcanic carbon dioxide specifically. While major eruptions can expel enough carbon dioxide to be measurable from space with sensors like NASA’s Orbiting Carbon Observatory 2, detecting these much fainter advanced warning signals has remained elusive.

Because of this, scientists must trek to volcanoes to measure carbon dioxide directly. However, many of the roughly 1,350 potentially active volcanoes worldwide are in remote locations or challenging mountainous terrain. That makes monitoring carbon dioxide at these sites labor-intensive, expensive, and sometimes dangerous.

This why seceral volcanologists have joined forces with botanists and climate scientists to look at trees to monitor volcanic activity. Plenty of satellites cen be used to do this kind of analysis. Scientists have compared images collected with Landsat 8, NASA’s Terra satellite, ESA’s (European Space Agency) Sentinel-2, and other Earth-observing satellites to monitor trees around Mount Etna in Sicily. They have shown a strong correlation between tree leaf color and magma-generated carbon dioxide.

Confirming accuracy on the ground that validates the satellite imagery is a challenge that some climate scientists are tackling with surveys of trees around volcanoes. During the March 2025 Airborne Validation Unified Experiment: Land to Ocean mission with NASA and the Smithsonian Institution, they deployed a spectrometer on a research plane to analyze the colors of plant life in Panama and Costa Rica. A group of investigators collected leaf samples from trees near the active Rincon de la Vieja volcano in Costa Rica while also measuring carbon dioxide levels. The research is a two-way interdisciplinary intersection between ecology and volcanology. The researchers are interested not only in tree responses to volcanic carbon dioxide as an early warning of eruption, but also in how much the trees are able to take up, as a window into the future of the Earth when all of Earth’s trees are exposed to high levels of carbon dioxide.

Relying on trees as proxies for volcanic carbon dioxide has its limitations. Many volcanoes display environments twith not enough trees for satellites to image. In some forested environments, trees respond differently to changing carbon dioxide levels. Moreover, fires, changing weather conditions, and plant diseases can complicate the interpretation of satellite data on volcanic gases.

However, volcanic carbon dioxide observations show many benefits. A scientific team upgraded the monitoring network at Mayon volcano in the Philippines to include carbon dioxide and sulfur dioxide sensors. In December 2017, government researchers in the Philippines used this system to detect signs of an impending eruption and advocated for mass evacuations of the area around the volcano. Over 56,000 people were safely evacuated before a massive eruption began on January 23, 2018. As a result of the early warnings, there were no casualties.

One can conclude that using satellites to monitor trees around volcanoes may give scientists earlier insights into volcanic activity.

Source : NASA.

L’Épisode éruptif 14 du Kilauea (Hawaï) // Eruptive episode 14 of Kilauea Volcano (Hawaii)

L’épisode 14 de l’éruption du Kilauea a été l’un des plus spectaculaires de la série. Le HVO a fourni des informations plus détaillées sur cet événement, dont la source se situait dans deux bouches situées dans la partie occidentale du cratère de l’Halema’uma’u, comme le montre cette carte :

L’épisode éruptif a été précédé de petites coulées de lave bien dégazée, émises le 19 mars vers 9h30 par les deux bouches actives décrites lors des épisodes précédents. Des fontaines en dôme, de hauteur modeste, alternaient avec de brefs épisodes de reflux à l’intérieur de la bouche nord toutes les 5 à 10 minutes, intervalle qui a diminué progressivement. Les fontaines atteignaient une dizaine de mètres de haut et jaillissaient au cœur d’un petit lac de lave de 65 mètres sur 45 mètres, dont le niveau s’abaissait d’environ 2 à 3 mètres lors de chaque reflux à l’intérieur de la bouche La taille des fontaines a ensuite augmenté significativement vers 2h du matin le 20 mars, atteignant 15 à 30 mètres de hauteur.

À 6 h 30 le 20 mars, la bouche sud a commencé à émettre des fontaines de lave en continu, rejointe par la bouche nord à 6 h 50. À 7 h 15, les fontaines atteignaient une hauteur de 120 à 180 mètres (et non 300 mètres comme on a pu le lire) et la lave a recouvert plus de la moitié du plancher du cratère.

L’épisode 14 s’est terminé à 13 h 49 (heure locale) le 20 mars, lorsque les fontaines de la bouche sud ont cessé. Les fontaines de la bouche nord avaient cessé 11 minutes plus tôt. Au final, les coulées de lave de cet épisode ont recouvert environ 75 % du plancher du cratère. L’épisode 14 a duré 28 heures et 23 minutes, les 7 dernières heures et 19 minutes étant constituées de fontaines qui atteignaient 180 mètres de haut, principalement au niveau de la bouche sud.

La déflation sommitale a atteint environ 6 microradians au cours de cet épisode. Elle a été très rapide au début, mais a ralenti à 7 h 46 au moment des épisodes de reflux de la lave dans la bouche nord. La fin de l’éruption a coïncidé avec un passage rapide de la déflation à l’inflation au sommet du Kilauea et une diminution de l’intensité des secousses sismiques.
Les émissions de SO2 atteignaient 1 200 tonnes par jour le 18 mars, ce qui est la norme pendant les pauses éruptives. Les scientifiques du HVO pensent que les émissions de SO2 atteignaient entre 20 000 et 50 000 tonnes par jour pendant les épisodes de fontaines de lave les plus intenses.
Les fontaines ont également produit des téphras tels que les cheveux de Pelé, qui peuvent être transportés par le vent sur de longues distances. La présence de brume volcanique – ou vog – est probable sur l’île.

Photo: C. Grandpey

Le niveau d’alerte volcanique du Kīlauea reste à Watch (Vigilance) et la couleur de l’alerte aérienne est maintenue à l’Orange.

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Episode 14 of the Kilauea eruption was one of the most spectacular of the series. HVO has given more detailed information about thhis event whose source was located in two vents in Halema’uma’u Crater, as can be seen on this map :

The eruptive episode was preceded by small, degassed lava flows that were emitted on March 19th around 9 :30 am by the two vents that were active during the previous episodes. Cyclic low dome fountains alternated with short drainbacks in the north vent every 5-10 minutes with the interval decreasing over time.  Maximum dome fountains were 10 meters high and occurred within a 65 by 45 meter lava pond that dropped about 2-3 meters during each drainback event within the north vent. The size of the dome fountains increased significantly around 2:00 a.m. on March 20th with fountain heights reaching 15-30 m.

At 6:30 a.m. the south vent started to fountain continuously and was joined by the north vent at 6:50 a.m.  By 7:15 a.m. fountains reached heights of 120-180 meters and lava was covering more than half of the crater floor.

Episode 14 ended at 1:49 p.m. HST on March 20th when fountaining at the south vent stopped. Fountains from the north vent ceased 11 minutes earlier. Lava flows from this episode covered about 75% of the floor of the crater floor. Episode 14 lasted 28 hours and 23 minutes with the last 7 hours and 19 minutes consisting of fountains up to 180 meters high, predominantly from the south vent.

Deflationary tilt at the summit recorded about 6 microradians lost during this episode. Initial deflation was very rapid, but slowed at 7:46 a.m. when north vent fountains dropped back into the cone and became intermittent. The end of the eruption was coincident with a rapid change from deflation to inflation at the summit and a decrease in seismic tremor intensity.

An SO2 emission rate of 1,200 tons per day was measured on March 18th, which is a typical rate for eruption pauses. Emissions of SO2 during the current high fountains were probably in the 20,000 to 50,000 tonnes per day range based on past measurements.  The fountains also produced tephra such as Pele’s hair that can be transported long distances downwind from the vents. Vog is also likely on the island.

The Kīlauea Volcano Alert Level remains at Watch and the Aviation Color Code is kept at Orange.

Vent d’inquiétude sur les Champs Phlégréens (Campanie / Italie)

À la mi-février, plus de 500 séismes ont été enregistrés en trois jours dans les Champs Phlégréens. Il n’est donc pas surprenant que la population de la région se soit rendue en grand nombre à Monteruscello pour la réunion organisée par la Protection civile et à laquelle ont participé les maires de Naples, Pouzzoles et Bacoli, mais aussi le préfet. Il y avait tellement de monde au siège de la Protection civile qu’un écran géant a dû être installé à l’extérieur pour permettre à chacun de suivre les débats.

Le ton est vite monté et l’ambiance de la réunion a été ‘à la napolitaine’ ! Les citoyens ont exprimé leur inquiétude et leur méfiance à l’égard des institutions, dont les réponses n’ont pas toujours semblé à la hauteur des événements. Il a été reproché aux autorités d’avoir fait passer l’alerte du Jaune à l’Orange alors qu’aucun changement significatif n’est apparu, et il n’y a pas non plus d’éruption imminente. Dixit un participant à la réunion : « Bien sûr, il y a eu une augmentation des secousses, certaines même fortes, mais c’est la nature même du territoire. Ceux qui ne veulent pas de secousses doivent aller vivre ailleurs, car c’est comme ça depuis des millénaires et cela continuera d’être comme ça pendant des millénaires ».
Certains citoyens ont accusé le maire de Pouzzoles de dépenser trop d’argent dans les festivals et les fêtes de rue et pas assez dans la prévention des risques sismiques. Il y a aussi ceux qui se sont plaints de la mauvaise communication des autorités ; à cet effet, Mauro Di Vito, de l’Osservatorio Vesuviano, a invité tout le monde à consulter le site iononrischio.it.

Il a été répondu à ceux qui soulignaient le manque de voies d’évacuation qu’il faudrait quelques années pour les construire.

L’évacuation de Pouzzoles et des autres localités des Champs Phlégréens, avec leurs rues étroites, ne sera pas chose facile (Photo: C. Grandpey)

Ensuite, il y a ceux qui ont demandé des nouvelles concernant les remboursements suite aux dommages à leurs maisons lors des séismes de mai 2024.

Dans la confusion générale, Mauro Di Vito a tenté d’expliquer ce qui se passe, avec le soulèvement du sol qui provoque la sismicité. Il a ajouté que la zone est surveillée 24 heures sur 24. Cependant, plusieurs citoyens qui habitent dans le secteur entre Naples et Pouzzoles, se sont plaints de l’abandon des institutions.
Un fait inquiétant ressort de la réunion. Au-delà des activités institutionnelles et de quelques communications éparses, l’impression est que trop peu est encore fait et que la population des Campi Flegrei est encore mal informée pour faire face à tout type de crise.

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S’agissant de l’activité observée sur le terrain dans les Champs Phlégréens, les autorités s’inquiètent des effets possibles sur la santé humaine des énormes quantités de dioxyde de carbone (CO2) émises quotidiennement, à raison d’environ 5 000 tonnes par jour. Une réunion s’est tenue à la préfecture de Naples, à laquelle ont participé les autorités sanitaires locales, les services de prévention, les maires de la zone phlégréenne, la Protection civile et les responsables de l’Observatoire du Vésuve, sous la coordination du préfet. La réunion a permis d’élaborer des stratégies d’intervention pour éviter les risques pour la population.

Dans les Champs Phlégréens, depuis le début de la crise bradysismique des dernières années, on a observé une augmentation de certains paramètres dans les gaz émis, notamment dans les zones d’Agnano-Pisciarelli et de la Solfatara. Au cours des sept dernières années, les émissions de dioxyde de soufre (SO2) ont été multipliées par cinq, tandis que le CO2 a atteint en moyenne 5 000 tonnes par jour.

Fumerolle de Pisciarelli (Crédit photo: INGV)

L’alerte concernant les concentrations de CO2 dans certaines zones des Champs Phlégréens a été donnée en temps réel par l’Observatoire du Vésuve après que la détection de concentrations de dioxyde de carbone bien supérieures à la moyenne dans certaines zones. La réunion en Préfecture a décidé d’adopter des mesures pour protéger la santé des habitants. Comme on le sait, le CO2 a tendance à se concentrer dans les espaces clos, particulièrement les sous-sols et en général les endroits mal ventilés. Suite à cette réunion, le commandement des pompiers effectuera des inspections immédiates dans les bâtiments publics (écoles, hôpitaux et maisons de retraite) pour évaluer la présence éventuelle de dioxyde de carbone. Les maires concernés adopteront rapidement les ordonnances qui prévoient les exigences de sécurité pour les bâtiments publics et les habitations privées de la zone concernée. La table préfectorale se réunira régulièrement pour suivre chaque évolution du dossier.

Source : presse italienne.