Étiquette : SO2

Et si une super éruption se produisait aujourd’hui ? // What if a super eruption occurred today ?

Dans la conclusion de ma conférence « Volcans et risques volcaniques », j’explique que ce que je crains le plus aujourd’hui, c’est l’éruption d’un super volcan, autrement dit une éruption qui produirait plus de 1 000 kilomètres cubes de matériaux. Il existe des exemples de telles éruptions dans le passé : Long Valley et Yellowstone aux États-Unis, Taupo en Nouvelle-Zélande ou Toba en Indonésie. Sans aller aussi loin dans le volume de matériaux émis, une éruption comme celle du Tambora en 1815 serait une catastrophe pour notre société moderne.

Image satellite de la région du Toba (Source: NASA)

L’éruption du Tambora en avril 1815 est la plus puissante observée dans l’histoire moderne. Elle a atteint le niveau 7 sur l’indice d’explosivité volcanique (VEI). Les panaches éruptifs ont atteint une altitude de plus de 40 kilomètres. L’éruption a expulsé 100 kilomètres cubes de cendres, de ponces et d’aérosols ainsi que 60 mégatonnes de soufre. Avec les aérosols de SO2 dans l’atmosphère, moins de lumière solaire a atteint la surface de la Terre, et l’année 1816 a été appelée « l’année sans été » car la température moyenne de la planète a diminué de 0,53 °C. L’éruption initiale a tué 10 000 habitants. Les décès régionaux dus à la famine et aux maladies ont totalisé 80 000 personnes. La production agricole a été réduite et la famine a frappé le monde. Une pandémie de choléra a balayé le monde, faisant d’innombrables victimes.

Timbre indonésien commémorant les 200 ans de l’éruption de 1815.

Des siècles plus tard, la menace d’une éruption similaire reste présente. Les scientifiques affirment qu’une éruption majeure est inévitable, la seule question est de savoir quand elle se produira.
Selon un climatologue de l’Université de Genève, les preuves géologiques indiquent une probabilité de un sur six qu’une éruption volcanique dévastatrice se produise au cours de ce siècle. Cette fois, cependant, les conséquences seraient bien plus graves qu’en 1815. Le monde est désormais beaucoup plus peuplé et aux prises avec une crise climatique qui s’aggrave. Le climatologue a déclaré que l’humanité ne dispose actuellement d’aucun plan spécifique pour faire face à un événement aussi catastrophique.
Les éruptions volcaniques libèrent un mélange de matériaux et de gaz, notamment du dioxyde de carbone (CO2), qui réchauffe la planète. Cependant, la quantité de dioxyde de carbone émise par les volcans est nettement inférieure à celle produite par les activités humaines telles que la combustion de combustibles fossiles. Si le dioxyde de carbone est une préoccupation, les scientifiques se concentrent davantage sur l’impact d’un autre gaz volcanique : le dioxyde de soufre (SO2). Une puissante éruption volcanique peut éjecter du dioxyde de soufre de la basse atmosphère (la troposphère) vers la haute atmosphère (la stratosphère). Dans la stratosphère, le SO2 se transforme en minuscules particules d’aérosol qui renvoient la lumière du soleil dans l’espace, ce qui refroidit la Terre. Ces particules peuvent persister dans l’atmosphère pendant plusieurs années, comme on l’a vu à l’occasion de l’éruption du Pinatubo en 1991.
À l’heure actuelle, une éruption volcanique majeure présenterait des risques importants à court et à long terme. Environ 800 millions de personnes vivent à proximité de volcans actifs et sont confrontées à des conséquences potentiellement dévastatrices, y compris la destruction de villes entières. Par exemple, les Champs Phlégréens près de Naples, en Italie, pourraient constituer une menace grave pour le million d’habitants qui vivent autour du site volcanique.
Même une légère baisse de la température globale d’un degré Celsius peut avoir de graves conséquences régionales. Parmi les impacts, il y aurait des perturbations dans l’agriculture, une augmentation des phénomènes météorologiques extrêmes et des perturbations sociétales à grande échelle. On imagine facilement l’impact qu’aurait une éruption du Yellowstone sur les Grandes Plaines des États Unis, le grenier à blé de ce pays.
Une éruption majeure, similaire à celle du Tambora, pourrait entraîner des pertes économiques de plus de 3,6 billions de dollars au cours de la première année de l’éruption. Contrairement à ce que pensent certains scientifiques, l’effet de refroidissement temporaire d’une éruption volcanique n’atténuerait pas les impacts permanents du réchauffement climatique. La planète finirait par revenir à sa tendance de réchauffement d’avant l’éruption.
Le site de la prochaine éruption majeure reste un mystère ; elle est susceptible de se produire n’importe où sur Terre. Les zones particulièrement exposées comprennent les régions volcaniques actives comme l’Indonésie et le Parc national de Yellowstone aux États-Unis.

Une chose est sûre: l’homme n’est pas en mesure d’empêcher ces méga éruptions. Certes, grâce aux progrès de la technologie, nous sommes mieux armés pour prévoir le déclenchement d’un tel événement. Une nouvelle éruption de la Montagne Pelée (Martinique) sera forcément moins meurtrière, mais la Montagne Pelée n’arrive pas à la cheville du Yellowstone en matière de puissance volcanique.

Prévoir une éruption ne signifie pas être capable d’y faire face. La surveillance de l’activité volcanique est essentielle, mais il faut voir plus loin. Les scientifiques nous expliquent qu’il faudrait planifier une telle catastrophe, mettre en place des plans d’évacuation des populations, ainsi que des protocoles de crise pour garantir un approvisionnement en nourriture et en eau potable. De telles mesures devraient être envisagées à l’échelle mondiale, en coordonnant les efforts entre les États. Quand on voit l’inefficacité des COP pour lutter contre le réchauffement climatique, la partie est loin d’être gagnée en matière de gestion d’une éruption cataclysmale.

Source : Interesting Engineering via Yahoo News.

Yellowstone site de la prochaine super éruption? (Photo: C. Grandpey)

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In the conclusion of my conference « Volcanoes and volcanic hazards », I explain that what I fear most today is the eruption of a supervolcano. This means an eruption that produced more than 1,000cubic kilometers of materials. We have examples of such eruptions in the past : Long Valley and Yellowstone in the United States, Taupo in New Zealand, or Toba in Indonesia. Without going that far, an eruption like Tambora in 1815 would be a disaster for our modern society.

The Tambora eruption in April of 1815 is the largest observed eruption in recorded history. It reached level 7 on the volcanic explosivity index (VEI). Plumes from the eruption eached an altitude of more than 40 kilometers. The eruption expelled 100 cubic kilometers of ash, pumice, and aerosols into the air along with 60 megatons of sulfur. With the SO2 aerosols in the atmosphere,less sunlight reached Earth’s surface, and the year 1816 was called the “year without a summer” because the average global temperature was reduced by 0.53° C. The initial eruption killed 10,000 locals. Regional deaths due to starvation and disease totaled 80,000 people. In agriculture, crop production failed, and famine gripped the world. A cholera pandemic swept across the globe, claiming countless lives.

Centuries later, the threat of another similar eruption looms. Scientists assert that a massive eruption is inevitable, the question is solely when it will occur.

According to a climate expert at the University of Geneva, geological evidence indicates a 1-in-6 probability of a devastating volcanic eruption occurring within this century. This time, however, the consequences would be far more dire than in 1815. The world is now significantly more populated and grappling with the escalating climate crisis. The climatologist stated that humanity currently lacks any specific plan to address such a catastrophic event.

Volcanic eruptions release a mixture of materials, including planet-warming carbon dioxide (CO2). However, the amount of carbon dioxide emitted by volcanoes is significantly less than that produced by human activities such as burning fossil fuels. While carbon dioxide is a concern, scientists are more focused on the impact of another volcanic gas: sulfur dioxide (SO2). A powerful volcanic eruption can eject sulfur dioxide from the lower atmosphere (the troposphere) into the upper atmosphere (the stratosphere). Up in the stratosphere, SO2 turns into tiny aerosol particles that bounce sunlight back out into space, which makes the Earth cooler. These particles can persist in the atmosphere for several years.

In today’s time, a massive volcanic eruption would pose significant immediate and long-term risks. Roughly 800 million people reside within proximity to active volcanoes, facing the potential for devastating consequences, including the destruction of entire cities. For instance, the Phlegraean Fields near Naples, Italy, show signs of activity and could pose a severe threat to the one million inhabitants around the volcanic site.

Even a minor global temperature drop of 1 degree Celsius can have severe regional consequences. These impacts could include disruptions to agriculture, increased extreme weather events, and widespread societal disruption

A major eruption, similar to Tambora, could result in economic losses of over $3.6 trillion in the first year of the eruption. Contrary to what some scientists think, the temporary cooling effect of a volcanic eruption would not mitigate the ongoing impacts of global warming. The planet would eventually return to its pre-eruption warming trend.

The location of the next massive eruption remains uncertain, with the potential for it to occur anywhere on Earth. Areas of particular concern include volcanically active regions like Indonesia and Yellowstone National Park in the US.

One thing is certain: we are not able to prevent these mega eruptions. Of course, thanks to advances in technology, we are better equipped to predict the triggering of such an event. A new eruption of Mount Pelée (Martinique) will necessarily be less deadly, but Mount Pelée does not come close to Yellowstone in terms of volcanic power.

Predicting an eruption does not mean being able to deal with it. Monitoring volcanic activity is essential, but we should look further ahead. Scientists tell us that we should plan for such a disaster, put in place population evacuation plans, as well as crisis protocols to guarantee a supply of food and drinking water. Such measures should be considered on a global scale, by coordinating efforts between States. When we see the ineffectiveness of the COPs in combating global warming, the game is far from won in terms of managing a cataclysmal eruption.

Source : Interesting Engineering via Yahoo News.

Hawaï : beaucoup de brume volcanique // Hawaii : quite a lot of ‘vog’

L’éruption du Kilauea a fait une pause le 3 janvier 2025, mais les bouches actives dans le cratère de l’Halema’uma’u émettent beaucoup de gaz, provoquant un brouillard volcanique – appelé localement « vog » (contraction de volcanic smog) – dans certaines parties de la Grande Île. Le « vog » comprend principalement de la vapeur d’eau (H2O), du dioxyde de carbone (CO2) et du dioxyde de soufre (SO2). La qualité de l’air est mauvaise dans certains secteurs de l’île. Le HVO indique que les dernières mesures ont révélé environ 30 000 tonnes de SO2 par jour le 2 janvier quand les fontaines de lave étaient encore actives. Les émissions de SO2 restent élevées aujourd’hui, mais sont inférieures à celles enregistrées pendant l’activité éruptive. Le SO2 réagit dans l’atmosphère avec l’oxygène, la lumière du soleil, l’humidité et d’autres gaz et particules. En quelques heures ou quelques jours, ce mélange se transforme en fines particules qui dispersent la lumière du soleil, provoquant la brume observée sous le vent autour du Kīlauea. Les alizés ne sont pas très forts en ce moment, comme souvent pendant les mois d’hiver, de sorte que le vog était bien présent ces derniers jours, mais ils devraient bientôt reprendre, ce qui apportera une meilleure qualité de l’air sur l’île. Il est à noter qu’une incandescence est à nouveau visible la nuit au-dessus de la bouche active dans la partie sud-ouest du cratère. Cela montre que le magma est proche de la surface et que l’éruption est susceptible de reprendre à court terme. La dernière mise à jour du HVO précise que « l’activité éruptive pourrait cesser complètement ou augmenter à tout moment. » On ne se mouille pas à l’Observatoire…

Image webcam du cratère de l’Halema’uma’u le 7 janvier 2025

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The eruption of Kilauea paused on January 3rd, 2025, but the active vents are emitting quite a lot of gases, causing a volcanic smog – or “vog” – in parts of the Big Island. “Vog” mainly includes water vapor (H2O), carbon dioxide (CO2) and sulfur dioxide (SO2). Air quality is poor in some communities. HVO indicates that the last SO2 emission rate measured was ~30,000 tonnes per day on January 2nd during fountaining. Emissions of SO2 remain elevated, but are lower than those recorded during eruptive activity. SO2 reacts in the atmosphere with oxygen, sunlight, moisture and other gases and particles. Within hours to days, the mixture converts to fine particles, which scatter sunlight, causing the visible haze that is observed downwind of Kīlauea. Weak trade winds, common for the winter months, were keeping the vog around in the past days but they are expected to pick up soon, bringing better air quality to the island. It should be noted that some glow can be seen at night above the active vent in the SW part of the crater. This shows that magma is close to the surface and that the eruption is likely to start again in the short term. The HVO’s latest update specifies that « eruptive activity could cease completely or increase at any time. »

Kilauea (Hawaï) : éruption en mode pause // The eruption has paused

7 heures (heure française) : L’éruption du Kilauea qui a débuté le 23 décembre 2024 se poursuit. Les bouches actives dans la partie sud-ouest du cratère de l’Halema’uma’u continuent de produire un éventail de coulées de lave qui recouvre la majeure partie du plancher du cratère, bien alimenté par les fontaines. La bouche éruptive la plus au nord s’est fermée dans la soirée du 2 janvier 2025 après l’effondrement de certaines parties du cône. La fontaine de lave restante jaillit à 20-30 mètres de hauteur.
Les émissions de SO2 restent élevées et atteignent environ 30 000 tonnes par jour. Les visiteurs doivent être conscients que la qualité de l’air peut devenir dangereuse en cas de changement de direction et de vitesse du vent qui peut envoyer les gaz les zones d’observation.
Source : HVO.

Image webcam de l’éruption le 3 janvier 2025 au soir (heure locale)

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7h45 (heure française) : Dernière minute : J’ai dû appuyer malencontreusement sur un bouton! Je venais d’effectuer la capture d’écran ci-dessus quand à 20h38 (heure locale) les fontaines de lave ont soudainement pris fin. Pause momentanée? Arrêt de l’éruption? Seule Madame pelé a la réponse! Je suis désolé pour les visiteurs qui venaient d’arriver sur les points d’observation…

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11h30 (heure française) : Dans une mise à jour diffusée vers 21h00 le 3 janvier 2025, le HVO confirme que l’éruption s’est arrêtée. Actuellement, aucune lave n’est émise par la bouche éruptive sud qui était la seule active. Le tremor éruptif a également commencé à diminuer et la déflation qui a commencé le 29 décembre au sommet se poursuit. Le HVO pense qu’elle devrait ralentir et s’arrêter, et que l’inflation devrait reprendre dans les prochaines heures. Les bouches éruptives peuvent continuer à montrer de l’incandescence et le dégazage reste actuellement à un niveau élevé. Les mesures effectuées le 2 janvier ont révélé environ 30 000 tonnes par jour.
Source : HVO.

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7:00 am (French time) : The eruption at Kilauea volcano that began on December 23rd, 2024 continues. Vents in the southwest portion of the caldera continue producing a fan of lava flows covering most of the crater floor during sustained lava fountaining. The north vent shutdown in the evening of January 2nd after parts of the cone collapsed. The remaining lava fountain is 20-30 m high.

SO2 emissions remain elevated at ~30,000 tonnes per day. Visitors should be aware that air quality could become hazardous in the event of a change in wind direction and speed that could send volcanic gas into viewing areas of the park.

Source : HVO.

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7:45 am (French time) Last minute : I must have accidentally pressed a button! I had just taken the screenshot above when at 8:38 pm (local time) the lava fountains suddenly stopped. Is it just a temporary pause? Has the eruption stopped? Only Madame Pele has the answer! I am sorry for the visitors who had just arrived at the observation points…

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11:30 (French time) : In an update relaesed at about 9:00 pm on January 3rd, 2025, HVO confirms that the eruption has paused. Currently there is no lava draining back into the southern vent, which was the only vent actively erupting at the time. Seismic tremor also began dropping and deflation that began on December 29th at the summit is continuing for now, but is expected to slow down, stop, or begin inflating in the next few hours. The vents may continue to glow and degassing currently remains at high level.  Gas measurements made on January 2nd were about 30,000 tonnes per day.

Source : HVO.

Et si une éruption secouait Yellowstone ? // What if an eruption shook Yellowstone ?

Suite à l’explosion hydrothermale qui a secoué le Biscuit Basin à Yellowstone le 23 juillet 2024, beaucoup d’Américains se demandent aujourd’hui quel serait l’impact d’une éruption volcanique sur leur territoire.  Il y a quelques semaines, je montrais une vidéo du Parc national de Yellowstone à la fin de ma conférence sur les risques volcaniques. Une personne dans le public m’a demandé ce qui se passerait si une éruption se produisait à Yellowstone. J’ai répondu que personne ne le sait vraiment. À l’heure où l’on n’est pas capable de prévoir les éruptions, il est difficile de savoir ce qui se passerait si l’une d’elles se produisait à Yellowstone. La plupart des modèles tendent à montrer qu’il s’agirait d’une éruption majeure car le volcan n’est pas entré en éruption depuis très longtemps. Cependant, nous savons aussi que toutes les éruptions du Yellowstone n’ont pas causé de dégâts majeurs. La théorie la plus répandue dit qu’il s’agirait d’un événement 100 fois plus puissant que l’éruption du Pinatubo aux Philippines en 1991.

Vue partielle de la caldeira de Yellowstone : le Norris Geyser Basin (Photo : C. Grandpey)

La région du Parc national de Yellowstone a connu trois éruptions de grande ampleur au cours de l’histoire de la Terre. La plus importante s’est produite il y a 2,1 millions d’années et a propulsé 2 450 kilomètres cubes de matériaux. C’est la raison pour laquelle Yellowstone est considéré comme un « supervolcan ». La dernière éruption majeure de Yellowstone remonte à environ 640 000 ans. La dernière de la série a eu lieu il y a 70 000 ans. Certains scientifiques affirment que le volcan est « en retard » dans son cycle éruptif. Avant d’affirmer cela, il faudrait s’assurer que les cycles éruptifs existent !

On peut observer dans le Parc National de Yellowstone les vestiges des éruptions du passé (Photo : C. Grandpey)

Sous le supervolcan de Yellowstone, les scientifiques ont détecté deux chambres magmatiques à plusieurs kilomètres sous la surface (voir mes notes du 19 avril 2023, du 26 avril 2015 et du 25 avril 2028).

Cette coupe sud-ouest / nord-est sous Yellowstone a été obtenue grâce à l’imagerie sismique. (Source : Université de l’Utah)

Si une éruption devait se produire, la chaleur en provenance des profondeurs de la Terre commencerait à faire fondre la roche sous la surface. Cela créerait un mélange de magma, de roches, de vapeur, de dioxyde de carbone et d’autres gaz sous pression.
Cette pression finirait par pousser le sol pour former un dôme, avec des fissures en bordure. Lorsque cette pression s’évacuerait à travers les fissures, les gaz dissous exploseraient, entraînant la vidange de la chambre magmatique.
Une telle éruption tuerait immédiatement jusqu’à 90 000 personnes et répandrait une couche de matériaux de 3 mètres d’épaisseur jusqu’à 1 600 kilomètres du Parc. Les sauveteurs auraient probablement du mal à atteindre le site de l’éruption car les cendres bloqueraient tous les points d’entrée. La propagation des cendres et des gaz dans l’atmosphère bloquerait la plus grande partie du trafic aérien.
Une conséquence tout aussi effrayante serait « l’hiver nucléaire » qui, selon certains experts, pourrait affecter les États-Unis et d’autres régions du monde. Les gaz riches en soufre libérés par le volcan envahiraient l’atmosphère où ils se mélangeraient à la vapeur d’eau. La brume de gaz qui envelopperait les États Unis ne se contenterait pas de faire obstacle à la lumière du soleil ; elle ferait aussi chuter les températures. La baisse des températures affecterait l’approvisionnement alimentaire des États-Unis en décimant les récoltes dans les Grandes Plaines, le grenier du pays.
La bonne nouvelle est qu’une éruption de cette ampleur est peu susceptible de se produire de notre vivant. Comme je l’ai écrit plus haut, la dernière grande éruption de Yellowstone a eu lieu il y a environ 640 000 ans, et l’United States Geological Survey (USGS) affirme que la probabilité que l’événement se renouvelle est très, très faible. Selon l’USGS, la chambre magmatique située sous la caldeira de Yellowstone n’est en fusion qu’à 5 à 15 %, ce qui signifie qu’il n’y a probablement pas suffisamment de lave pour alimenter une nouvelle éruption.
Source  : médias d’information scientifique américains.

Le Parc National de Yellowstone est très facile d’accès et permet de découvrir des merveilles géologiques comme le Grand Prismatic (Photo : C. Grandpey)

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Following the hydrothermal explosion that rocked Yellowstone’s Biscuit Basin on July 23rd, 2024, many Americans are now wondering what the impact of a volcanic eruption would be on their territory. A few weeks ago, I was showing a video about Yellowstone National Park at the end of my conference about volcanic risks. A person in the audience asked me what would happen if an eruption occured at Yellowstone. I answered that nobody really knows. At a time when we are not able to predict eruptions, it is difficult to know what would happen if one of them occurred at Yellowstone. Most models tend to show that it would be a major eruption because the volcano has not erupted for such a long period of time. However, we also know that all eruptions at Yellowstone did not cause major damage. The most popular theory says that it would be a major disaster, 100 times more powerfuk than the 1991 Pinatubo eruption in the Philippines.

The Yellowstone National Park region has experienced three massive eruptions in Earth’s history. The biggest of them occurred 2.1 million years ago and resulted in 2,450 cubic kilometers of material ejected. This is the reason why Yellostone is considered as a « supervolcano. » Yellowstone’s last major eruption was about 640,000 years ago. The last one took place 70,000 years ago. Some scientists say that the volcano is « overdue » in its eruptive cycle. Before asserting this, one needs to be sure that eruptive cycles do exist !

Beneath the Yellowstone supervolcano, scientists have detected two magma chambers several kilometers beneath the surface (see my posts of 19 April 2023, 26 April 2015 and 25 April 2028).

If an eruption were to occur, heat rising from deep within Earth’s depths would begin to melt the rock just below the ground’s surface. That would create a mixture of magma, rocks, vapor, carbon dioxide and other gases under pressure.

The pressure eventually would push the ground up into a dome shape and create cracks along the edges. As that pressure was released through the cracks, the dissolved gases would explode, emptying the magma chamber.

The eruption could be expected to kill as many as 90,000 people immediately and spread a 3-meter layer of material as far as 1,600 kilometers from the park.

Rescuers probably would have a tough timereaching the site of the eruption. The ash would block off all points of entry. The spread of ash and gases into the atmosphere would stop most air travel.

Equally as frightening is the « nuclear winter » that some experts say could blanket the U.S. and other parts of the world. Sulfuric gases released from the volcano would spring into the atmosphere and mix with the planet’s water vapor. The haze of gas that could drape the country wouldn’t just dim the sunlight ; it also would cool temperatures. Falling temperatures would affect the US food supply by decimating crops in the central plains, the granary of the country.

The good news is that an eruption of this scale isn’t likely to happen in our lifetime. As I put it above, Yellowstone last erupted about 640,000 years ago, and the United States Geological Survey (USGS) says the probability that it will blow its top again is very, very low. According to the USGS, the magma chamber beneath the Yellowstone caldera is only 5 to 15 percent molten, meaning there may not be enough lava flow for more explosive eruptions to occur.

Source : US scientific news media.