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Etude des courants telluriques sur le Kilauea (Hawaii) // Study of telluric currents on Kilauea Volcano (Hawaii)

Un nouvel article « Volcano Watch » du Hawaiian Volcano Observatory (HVO) explique à ses lecteurs comment les scientifiques étudient la conductivité sous le Kilauea. Ce travail permettra d’en savoir plus sur le système d’alimentation magmatique du volcan. Le projet a débuté à l’été 2022 et s’achèvera après avoir couvert l’ensemble du volcan en 2023.
Une étude magnétotellurique consiste à mesurer de minuscules perturbations dans les champs magnétiques et électriques (telluriques) naturels de la Terre afin de savoir dans quelle mesure les roches souterraines conduisent l’électricité.
En 2022, les scientifiques ont collecté des données très pointues sur une quarantaine de sites du Parc national des volcans d’Hawaii. En février 2023, une équipe de géophysiciens du Bureau de l’U.S.G.S. à Denver collectera des données sur 65 autres sites dans le District de Puna, le long de l’East Rift Zone du Kilauea. La dernière phase des travaux aura lieu en mai et juin lorsque l’équipe de Denver rassemblera des données recueillies dans tous les sites restants à l’intérieur et à l’extérieur du Parc national.
L’étude magnétotellurique s’appuie sur l’énergie électromagnétique naturelle produite par une combinaison des vents solaires (flux continu de particules chargées émis par le Soleil) qui interagissent avec le champ magnétique terrestre et les impacts de foudre. L’énergie électromagnétique avec des périodes (inverses de la fréquence) comprises entre 1 milliseconde (1 000 cycles par seconde) et 4 000 secondes (21,6 cycles par jour) est enregistrée sur chaque site. Les données avec les plus longues périodes fournissent une mesure de la conductivité électrique à de plus grandes profondeurs.
Le magma sous la surface, ainsi que les systèmes hydrothermaux environnants, conduisent très bien l’électricité, contrairement aux coulées de lave refroidies et solidifiées. Le réseau dense de sites magnétotelluriques du Kilauea collectera des données qui seront utilisées pour cartographier en trois dimensions les zones de stockage du magma.
Les zones de haute conductivité sous la surface montrent où se trouve le magma sous le Kilauea, y compris le réservoir magmatique sommital, et le cheminement du magma entre le sommet et les zones de rift est et sud-ouest.
Le travail de terrain consistera à installer des capteurs pour mesurer les champs magnétiques et électriques terrestres sur chaque site. Pour obtenir des informations à plus grande profondeur, les données doivent être acquises en continu pendant 1 à 5 jours.
Une étude magnétotellurique effectuée en 2002 au sommet et sur l’Upper East Rift Zone du Kīlauea a montré des conducteurs souterrains dans trois zones distinctes à moins de 3 kilomètres de la surface. L’un se trouvait sous la caldeira du Kilauea, un second à 1,6 km au sud de la caldeira et un troisième sous et au sud du Pu’uO’o dans la Middle East Rift Zone. Les zones conductrices au sud du sommet et du Pu’uO’o se trouvaient dans des zones de failles susceptibles de contenir des fluides salins ou hydrothermaux électriquement conducteurs. Les corps conducteurs sous le sommet et Pu’uO’o représentent probablement le conduit entre le réservoir magmatique sommital et l’East Rift Zone qui a alimenté l’éruption en 2002.
Le projet magnétotellurique 2022-2023 couvrira presque toute la surface du Kilauea et permettra aux scientifiques d’obtenir plus de détails sur le système d’alimentation de la zone de rift sud-ouest et de la Lower East Rift Zone qui a alimenté l’éruption dans le District de Puna en 2018. Ces données,s’ajoutant aux données d’un relevé électromagnétique et magnétique aéroporté effectué en 2022 (voir ma note du 7 juin 2022), devraient permettre au HVO d’effectuer une tomodensitométrie très détaillée – CAT scan en anglais – du volcan. Les scientifiques espèrent pouvoir cartographier dans le détail les conduits d’alimentation de l’éruption de 2018 dans le District de Puna.
Vous trouverez plus de détails et des mises à jour sur l’avancement du projet à cette adresse :
https://www.usgs.gov/supplemental-appropriations-for-disaster-recovery-activities/science/2019-kilauea-disaster.
Source : USGS, HVO.

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A new « Volcano Watch » article by the Hawaiian Volcano Observatory (HVO) explains its readers how scientists study subsurface conductivity beneath Kilauea. This work will reveal the volcano’s subsurface magmatic plumbing. The project started in the summer 2022 summer and will be completed over the entire volcano in 2023.

Magnetotelluric sounding is a geophysical technique that measures tiny perturbations in the natural Earth magnetic and electric (telluric) fields to map out how well underground rocks conduct electricity.

In 2022, scientists collected high-quality data at about 40 sites within Hawaiʻi Volcanoes National Park. In February 2023 the team of geophysicists from the U.S.G.S. Denver office will collect data at another 65 sites in the Puna District along Kīlauea’s East Rift Zone. The final phase of the work will occur in May and June when the Denver crew will collect any remaining sites both inside and outside of the national park.

The magnetotelluric sounding method relies upon natural electromagnetic energy from a combination of solar winds (continuous flow of charged particles from the Sun) interacting with the Earth’s magnetic field and global lighting strikes. Electromagnetic energy with periods (inverse of frequency) between 1 millisecond (1,000 cycles per second) to 4,000 seconds (21.6 cycles per day) are recorded at each site. The longer-period data provides a measure of electrical conductivity at greater depths beneath the ground surface.

The magma beneath the surface, as well as the surrounding hydrothermal systems, conducts electricity very well whereas cooled and solidified lava flows don’t. The dense network of magnetotelluric sites on Kilauea will collect data that are used to map the subsurface locations of magma in three dimensions.

Areas of high conductivity beneath the surface show where magma is located beneath Kilauea, including the summit magma reservoir and the pathways from there to Kilauea’s East and Southwest Rift Zones.

The field work will involve setting up sensors to measure the Earth’s magnetic and electric fields at each site. To get information from the greatest depths, data must be acquired continuously for 1 to 5 days.

A 2002 magnetotelluric study of the summit and upper East Rift Zone of Kīlauea volcano showed subsurface conductors in three distinct areas within 3 kilometers of the surface. One was beneath the Kilauea caldera, a second was 1.6 km south of the caldera, and a third was beneath and to the south of Pu’uO’o on the Middle East Rift Zone. The conductive zones south of the summit and Pu’uO’o were within fault zones that may have held electrically conductive saline or hydrothermal fluids. The conductive bodies below the summit and Pu’uO’o likely represent the magma conduit from the summit reservoir to the East Rift Zone that fed the ongoing eruption in 2002.

The 2022-2023 magnetotelluric project will cover almost the entire surface of Kilauea and allow scientists to see more detail about the subsurface plumbing of the Southwest Rift Zone and the lower East Rift Zone that fed the 2018 Puna eruption. These data, combined with the data from an airborne electromagnetic and magnetic survey flown in 2022 (see my post of June 7th, 2022) should give HVO a very detailed computed tomography scan – CAT scan – of the volcano. It is hoped that the subsurface plumbing that fed the 2018 Puna eruption will be mapped in detail.

More details and updates on the progress of the Kilauea subsurface conductivity project can be found here:

https://www.usgs.gov/supplemental-appropriations-for-disaster-recovery-activities/science/2019-kilauea-disaster.

Source : USGS, HVO.

 

Mesure de l’énergie électromagnétique à l’aide d’une boucle de fil de forme ovale de 15 m par 25 m suspendue à 30 m sous un hélicoptère (Source : USGS)

Le lac de lave au sommet du Kilauea (Hawaii) // Kilauea’s summit lava lake (Hawaii)

L’éruption du Kilauea se poursuit. La lave continue d’être émise par une bouche dans la partie ouest du cratère de l’Halema’uma’u. Les émissions de SO2 restent importantes, à environ 1 900 tonnes par jour. La sismicité est élevée mais stable, avec peu de séismes et la présence du tremor volcanique.
L’éruption n’a pas fait la Une des journaux récemment, mais cela ne signifie pas que l’activité n’est pas intéressante. Elle se poursuit sans fluctuations importantes.
Le modèle d’activité qui a caractérisé le comportement du sommet du Kilauea pendant des siècles, se résume à un cycle d’effondrement et de remplissage. Le plancher de la caldeira s’effondre et/ou s’affaisse – souvent en raison d’une éruption sur la zone de rift – et les éruptions qui surviennent par la suite au sommet remplissent d’une nouvelle lave la dépression ainsi formée. Destruction et reconstruction se succèdent de manière répétitive.
De nombreux cycles d’effondrement et de remplissage du cratère sommital se sont produits au cours des années 1800 et au début des années 1900. Dans chaque cas, la lave a fini par revenir au sommet et a rempli une grande partie ou la totalité de la dépression.
L’effondrement du fond du cratère en 2018 a été l’un des plus grands événements de ce type au cours des 200 dernières années. Au cours des 18 derniers mois, la lave a fait sa réapparition dans le cratère de l’Halemaʻumaʻu et a lentement rempli la nouvelle dépression. Depuis son retour en décembre 2020, la lave a rempli environ 17% du volume de la dépression creusée par l’éruption de de 2018.
Ce qui est intéressant dans l’activité actuelle, c’est la manière dont la lave remplit le cratère. Dans le scénario le plus simple, on pourrait imaginer que la lave se déverse simplement dans l’Halema’ma’u et recouvre les coulées précédentes, pour finalement remplir le cratère. Si une partie du remplissage se fait de cette manière, une grande partie est «endogène». En d’autres termes, la lave émise par la bouche éruptive arrive sous la croûte de surface, de manière invisible, et elle soulève le fond du cratère. C’est un peu comme si on gonflait un matelas pneumatique géant
Cette évolution de l’éruption peut être suivie à l’aide d’outils modernes. Un télémètre laser mesure en continu la surface de la lave toutes les secondes, avec une précision centimétrique. Les webcams installées sur la lèvre de l’Halemaʻumaʻu montrent parfaitement comment se produit le soulèvement du fond du cratère. Le processus de croissance endogène est bien illustré par la webcam postée sur la lèvre est de l’Halemaʻumaʻu. Les images en accéléré fournies par cette webcam montrent que la partie centrale du fond du cratère est soulevée comme un piston, sans pratiquement se fracturer.
Le lac de lave actif qui occupe une partie relativement réduite du fond du cratère, se soulève progressivement avec le reste du fond du cratère. Le télémètre laser montre des fluctuations du niveau de la lave active dans le lac, qui vient se superposer à une tendance à la hausse progressive du fond du cratère sous l’effet de ce soulèvement lent.
De grandes fissures se sont développées autour de cette partie centrale du fond du cratère. Au-delà des fissures, le long des parois, le comportement de la lave est plus complexe. Cette région externe est souvent déformée par la croissance endogène en dessous.
Ce type de croissance endogène du fond du cratère a déjà été observé dans les années 1800 et au début des années 1900, mais on ne l’a pas vraiment observé au cours du dernier siècle sur le Kilauea.
On peut observer le comportement du sommet du Kilauea grâce aux webcams accessibles sur le site Web du HVO (www.usgs.gov/hvo).
Source : USGS, HVO

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The eruption of Kilauea continues. Lava keeps erupting from the western vent within Halemaʻumaʻu crater. SO2 emission rates remain elevated at about 1,900 tonnes per day. Seismicity is elevated but stable, with few earthquakes and ongoing volcanic tremor.

The eruption has not made the news recently, but that does not mean activity is not noteworthy. It is continuing with no significant fluctuations.

The pattern of activity has typified Kilauea’s summit behaviour for centuries, with a cycle of collapse and refilling. The caldera floor collapses and/or subsides – often due to an eruption on the rift zone – and subsequent summit eruptions fill the depression with new lava. Destruction and reconstruction follow each other in a retetitive way.

Numerous cycles of collapse and refilling occurred during the 1800s and early 1900s. In each instance, lava eventually returned to the summit and filled much or all of the depression.

The collapse of the crater floor in 2018 was one of the largest such events in the past 200 years. Over the past year and a half, lava has been erupting in Halemaʻumaʻu crater and slowly refilling the new depression. Since its return to Halemaʻumaʻu in December 2020, lava has refilled about 17% of the volume of the 2018 collapse.

What is also interesting about the current activity is the manner in which the lava is refilling the crater. In the simplest scenario, we might imagine the lava in Halemaʻumaʻu simply pouring in over earlier flows, stacking up and filling the crater. While a portion of the refilling is being done in this manner, a major amount of the refilling is “endogenous.” In other words, lava from the eruptive vent is supplied beneath the solidified surface crust, out of view, lifting the crater floor. It’sa bit like inflating a giant air mattress

This growth can be tracked using modern tools. A continuous laser rangefinder measures the lava surface every second, with centimeter precision. Webcams operating on the rim of Halemaʻumaʻu show the nature of uplift clearly. The process of endogenous growth is well illustrated with the webcam on the east rim of Halemaʻumaʻu. Timelapse images from this webcam show the central portion of the crater floor is being lifted like a piston, largely without fracturing.

The active lava lake which forms a relatively small portion of the crater floor, has essentially been lifted up gradually with the remainder of the crater floor. The laser rangefinder shows short-term fluctuations in the level of the active lava in the lake, superimposed on a gradual upward trend of the crater floor due to this slow uplift.

Around the perimeter of this central portion of the crater floor, a series of large cracks have developed. Beyond the cracks, along the margins of the crater floor, the behaviour is more complex. This outer region is often tilted and deformed from the endogenous growth below.

This type of endogenous growth was already observed in the 1800s and early 1900s. But it has not been observed so much in the past hundred years on Kilauea.

The behaviour of the Kilauea summit can be observed through the webcams on the HVO website (www.usgs.gov/hvo).

Source: USGS, HVO.

 

Cette photo est prise depuis la lèvre Ouest. On peut voir que la surface du lac est composée de grandes plaques crustales séparées par des zones d’accrétion incandescentes. On aperçoit aussi des projections de lave le long de la bordure Est. Le lac et le fond du cratère tout autour, formés de lave solidifiée, sont progressivement soulevés par l’apport endogène de lave sous la surface. (Crédit photo : USGS)

Les faux vainqueurs de l’Everest // Mt Everest’s fake winners

J’ai souvent consulté la presse indienne et anglo-saxonne ces derniers temps pour obtenir des informations sur la catastrophe glaciaire dans le nord de l’Inde. En plus des nouvelles sur la tragédie himalayenne, j’ai lu un article expliquant que le Népal avait interdit à deux alpinistes indiens et à leur chef d’équipe de faire de l’alpinisme pendant six ans dans le pays. En effet, une enquête a révélé qu’ils ont menti et n’ont jamais atteint le sommet de l’Everest en 2016. L’exploit réalisé par les deux alpinistes avait pourtant été validé à l’époque par le département du tourisme. Les poursuites à leur encontre ont commencé quand ils n’ont pu produire aucune preuve de leur exploit au moment où l’un des deux hommes a été pressenti pour recevoir le prestigieux Tenzing Norgay Adventure Award en 2020. Les affirmations des deux alpinistes selon lesquelles ils avaient atteint le sommet de l’Everest ont été contestées par d’autres expéditions.

Un responsable du Ministère du Tourisme népalais a déclaré qu’au cours de l’enquête et avec les témoignages d’autres alpinistes, il a été conclu que les deux hommes n’avaient jamais atteint le sommet et n’avaient fourni ni photos fiables du sommet, ni d’autres preuves de leur réussite. Ils avaient soumis de faux documents, y compris des photographies. Les faits ont été confirmés par d’autres sherpas.

En conséquence, les deux alpinistes ont interdiction de fréquenter la région de l’Himalaya pendant six ans, à partir de l’année 2016. Leur attestation d’arrivée au sommet de l’Everest a été annulée. Le Ministère du Tourisme a également infligé une amende à l’agence qui avait organisé l’ascension et aux sherpas qui y ont participé.

Atteindre le sommet de l’Everest et ses 8 848 m est considéré comme un exploit par les alpinistes du monde entier. Beaucoup de ceux qui ont réussi à arriver au sommet ont par la suite gagné de l’argent grâce à des conférences ou des livres racontant leurs expéditions.

Les Indiens ont gravi l’Everest pour la première fois dans les années 1960 et en 1984 Bachendri Pal est devenue la première femme indienne à vaincre la montagne. Les Indiens ont également établi des records en tant que «premiers jumeaux», «première femme amputée», «plus jeune fille de tous les temps» et «femme la plus âgée» à gravir la montagne.

Ce n’est pas la première fois que des alpinistes indiens sont condamnés pour avoir prétendu avoir atteint le sommet sans y être parvenus. En 2017, la police de l’État du Maharashtra, dans l’ouest de l’Inde, a révoqué deux policiers après qu’une enquête a révélé que leur affirmation d’être le premier couple indien à escalader l’Everest était fausse. La police a déclaré que le couple avait «falsifié des photographies» pour montrer qu’ils avaient réussi. Le département du tourisme népalais avait initialement validé leur ascension, mais a ensuite annulé cette décision après enquête.

Source: BBC News.

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 I have often read the Indian and Anglo-Saxon press these last days to get more information about the glacial disaster in northern India. Beside the news about the Himalayan tragedy, I found an article explaining that Nepal had banned two Indian climbers and their team leader for six years from mountaineering in the country after an investigation found they had faked their 2016 climb up Mt Everest.

The two mountaineers’ climb was certified by the tourism department at the time. The action against them came when they failed to produce any evidence after one of the men was nominated for the prestigious Tenzing Norgay Adventure Award in 2020. The pairs’ claims they had reached Mt Rverest’s summit were queried by other climbers.

A Nepal tourism ministry official said that during their investigations with other climbers, they found that the two « never reached the summit » and had failed to produce any reliable pictures of the summit and other evidence. They had submitted fake documents, including photographs. The facts were confirmed by other sherpas.

As a consequence, the two mountaineers have been placed under a six-year ban – starting retrospectively in 2016. Their Everest summit certification has also been revoked. The tourism ministry has also fined the company that organised the climb and the sherpas that supported them.

Reaching the top of the 8,848 m mountain is considered as a remarkable feat for mountaineers around the globe. Many of those who have succeeded in scaling the mountain have subsequently gone on to have lucrative careers as motivational speakers and authors.

Indians first summited Everest in the 1960s and in 1984, Bachendri Pal became the first Indian woman to climb the mountain. Indians have also set records for « the first twins », « the first female amputee », « the youngest girl ever » and « the oldest woman ever » to ascend the mountain.

This is not the first time Indian climbers have been called out for faking claims that they reached the summit. In 2017, police in the western Indian state of Maharashtra socked two officers after an inquiry found their claim to be the first Indian couple to climb Everest was fake. The police said the couple had « morphed photographs » to show a successful ascent.

Nepal’s tourism department had initially certified their ascent but rescinded that decision after an investigation.

Source : BBC News.

Vue de l’Everest (Source : Wikipedia)

Nouvelles conditions d’accès à l’Etna // New access conditions to Mt Etna

Au vu de l’activité éruptive (NDLR : elle est strombolienne et relativement mineure) qui affecte actuellement les cratères sommitaux de l’Etna, une nouvelle ordonnance régissant l’accès au volcan  a été promulguée par la municipalité de Nicolosi. On peut lire que

  1. L’accès à l’Etna est libre jusqu’à l’altitude 2500 mètres.
  2. Entre 2500 et 2700 mètres, l’accompagnement d’un guide de l’Etna ou d’un volcanologue est obligatoire.
  3. Accès totalement interdit au-dessus de 2700 mètres.
  4. Des panneaux rappellent les restrictions d’accès ainsi que les dangers encourus. A 2700 mètres d’altitude, une corde a été installée pour rappeler qu’il est interdit d’aller plus loin.

Voici le document mis en ligne par les guides de l’Etna, avec un lien vers l’ordonnance mentionnée ci-dessus :

https://www.guidevulcanologicheetna.it/ordinanza-comune-di-nicolosi/?fbclid=IwAR0zVExzSI4iXboz5BHELtN9ExVGoKOs-3OWeiOZBKG9foHpyXSTCvBVxJM

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In view of the current eruptive activity (note: it is Strombolian and relatively minor) that affects the summit craters of Mt Etna, a new ordinance governing access to the volcano has been promulgated by the Municipality of Nicolosi. We can read that
1. Access to Mount Etna is free up to 2500 metres a.s.l.
2. Between 2500 and 2700 metres a.s.l., the accompaniment of an Etna guide or a volcanologist is compulsory.
3. Access id totally forbidden above 2700 metres.a.s.l.
4. Signs recall access restrictions and the dangers involved. At 2700 metres a.s.l., a rope has been installed to remind visitors that it is forbidden to go further.
Here is the document posted by the Etna Guides, with a link to the above mentioned ordinance:

https://www.guidevulcanologicheetna.it/ordinanza-comune-di-nicolosi/?fbclid=IwAR0zVExzSI4iXboz5BHELtN9ExVGoKOs-3OWeiOZBKG9foHpyXSTCvBVxJM

Activité strombolienne sur l’Etna (Photo: C. Grandpey)