The volcanic risk in the U.S

Il y a quelques jours, j’ai lu dans la presse américaine un article intitulé «Les Etats-Unis ont 169 volcans actifs, mais les volcanologues ne sont pas inquiets ». L’auteur explique qu’«entre leur histoire géologique et la surveillance active, la plupart ne représentent pas une menace pour les personnes ou les biens. » L’article a été écrit quelques jours après l’éruption du Pavlof en l’Alaska. Le volcan a émis un volumineux panache de cendre qui a perturbé le trafic aérien.
Alors que les éruptions volcaniques comme celle du Pavlof peuvent sembler tout à fait normales aux yeux des Américains qui vivent à proximité du Mont St. Helens dans l’Etat de Washington, du Kilauea à Hawaii, ou dans les Iles Aléoutiennes en Alaska (où se trouvent Pavlof et de nombreux autres volcans), les autres habitants des Etats-Unis seront peut-être surpris d’apprendre que leur pays possède 169 volcans actifs.
Les Etats-Unis représentent 11% des 1500 volcans actifs dans le monde, sans compter ceux situés sur le plancher océanique. Cependant, le risque volcanique n’est pas également réparti sur la planète. Selon l’IAVCEI, plus de 91% du risque volcanique est concentré dans cinq pays. L’Indonésie représente 66% de ce risque, suivie par les Philippines, le Japon, le Mexique et l’Ethiopie.
Les États-Unis possèdent de nombreux volcans, mais la plupart n’ont pas connu d’éruptions depuis des milliers d’années, et ceux qui se sont manifestés récemment sont surveillés en permanence par l’USGS. Environ 100 des 169 volcans actifs américains sont situés en Alaska ; les autres se trouvent en Californie, dans l’Oregon, et les îles Mariannes du Nord, avec respectivement 18, 16 et 13 volcans actifs. Six volcans d’Hawaï et sept volcans de l’Etat de Washington comptent parmi les plus actifs. En dépit de leur faible nombre, leur menace volcanique est assez élevée. L’Arizona, le Colorado, l’Idaho, le Nevada, le Nouveau-Mexique, l’Utah et le Wyoming ont chacun moins de cinq volcans.
L’USGS a défini un niveau global de menace pour les volcans américains. Les volcans auxquels la «plus haute priorité» a été affectée et qui, en tant que tel, nécessitent la plus étroite surveillance, ne représentent que 35 des 169 volcans actifs: 16 sont en Alaska, 7 dans les îles Mariannes du Nord, quatre dans les états de Washington et de l’Oregon.
Un volcanologue de l’USGS a dit: « Si un volcan dispose d’un équipement de surveillance suffisant, et une bonne réactivité locale en cas d’éruption, le risque humain peut être réduit. »
Parmi les volcans américains les plus actifs, l’éruption du Mont St. Helens en 1980 a tué 57 personnes. Le Pavlof en Alaska a connu 40 éruptions, y compris un certain nombre d’éruptions mineures au cours des 20 dernières années. Comme le volcan est situé dans un endroit reculé des Aléoutiennes, le risque humain est assez faible. Lors d’une éruption, le principal problème réside dans les panaches de cendre qui peuvent perturber le trafic aérien de la région. À Hawaii, le Kilauea est l’un des volcans les plus actifs au monde et est en éruption depuis 1983. Ses coulées de lave peuvent causer des dégâts matériels et ont récemment été une menace pour la petite ville de Pahoa, mais le risque de pertes humaines est très faible.

Même si les volcans américains les plus actifs sont bien surveillés, un excès de confiance serait une grave erreur. Les volcans japonais comme le Mont Ontake sont bien surveillés eux aussi, mais l’explosion phréatique très soudaine (avec une cinquantaine de victimes) qui a eu lieu en octobre 2014 montre que la prévision volcanique est encore loin d’être parfaite. Par ailleurs, les éruptions qui ont été observées au cours des dernières décennies aux Etats Unis – y compris celle du Mont St Helens en 1980 (avec un Indice d’Explosivité Volcanique 5) – n’étaient pas extrêmement violentes. Si un super volcan comme celui de Yellowstone entre en éruption (avec un VEI 8, par exemple), la situation sera beaucoup plus grave. D’accord, les instruments avertiront les scientifiques qu’une éruption est sur le point de se produire, mais s’il s’agit d’un événement à très grande échelle, il n’affectera pas seulement la zone autour de Yellowstone. Si j’étais un volcanologue américain, je serais inquiet!

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A few days ago, I read in the U.S. press an article entitled “US has 169 active volcanoes, but scientists aren’t worried.” The author explains that “between their geological history and active monitoring, most pose no threat to lives or property.” The article was written a few days after the eruption of Alaska’s Pavlof which spewed a voluminous ash plume that disrupted air traffic.

While volcanic eruptions like Pavlof’s might seem quite common to Americans living near Mount St. Helens in Washington, Kilauea in Hawaii, or Alaska’s Aleutian Islands (where Pavlof and numerous other volcanoes are located), the rest of the continental US may be surprised to learn that the United States holds 169 active volcanoes.

Of the 1,500 active volcanoes in the world – excluding those located on the ocean floor – the United States makes up 11%. However, the risk is not equally spread around the world. According to the IAVCEI, over 91 percent of volcanic risk is concentrated in five countries.

Indonesia faces 66% of this risk, followed by the Philippines, Japan, Mexico, and Ethiopia.

The US has many volcanoes, but most haven’t erupted for thousands of years. And the ones that have erupted in recent history are continuously monitored by the US Geological Survey (USGS).

About 100 of the 169 active US volcanoes are located in Alaska, followed by California, Oregon, and the Northern Mariana Islands with 18, 16 and 13 active volcanoes, respectively.

Hawaii’s six volcanoes and Washington’s seven volcanoes are some of the country’s most active, so despite their low numbers, their volcanic threat is fairly high. Arizona, Colorado, Idaho, Nevada, New Mexico, Utah, and Wyoming each have fewer than five volcanoes.

The USGS has defined an overall threat score for the country’s volcanoes. Volcanoes with the “highest priority” and, as such, requiring the most extensive monitoring coverage, comprise only 35 of the 169 active volcanoes: 16 in Alaska, 7 in the Northern Mariana Islands, four in both Washington and Oregon.

A USGS volcanologist said: “If a volcano has enough scientific monitoring equipment on it, and a well-organized local response, then the risk to human life can be reduced.”

Among the US most active volcanoes, the eruption of Mount St. Helens in 1980 killed 57 people. Alaska’s Pavlof has had 40 known eruptions, including a number of small eruptions within the past 20 years. As the volcano is located in a remote place of the Aleutians, the human risk is quite low. The only problem during an eruption lies with the ash plumes which can disrupt air traffic in the area. In Hawaii, Kilauea is one of the world’s most active volcanoes and has been continuously erupting since 1983. Its lava flows can cause material damage and were recently a threat to the small town of Pahoa but the risk of human losses is very low.

Even though US most active volcanoes are well monitored showing too great a confidence might be a mistake. Japanese volcanoes like Mount Ontake are well monitored too but the sudden phreatic explosion that occurred in October 2014 shows that volcanic prevision is still far from perfect. Besides, the eruptions that were observed during the past decades – including the one at Mount St Helens in 1980 (with a Volcanic Explosivity Index 5) – were not very powerful. Should a super volcano like Yellowstone erupt (with a VEI 8, for instance), the situation would be far more serious. Ok, the instruments would warn the scientists that an eruption is about to occur, but it might be a large-scale event which would not only affect the area around Yellowstone. If I were a US volcanologist, I would be worried!

Le Mont St Helens, siège de la dernière éruption majeure aux Etats Unis.

Yellowstone: Une bombe à retardement?

(Photos: C. Grandpey)

Les chambres magmatiques du Mt St Helens (Etats Unis) // The magma chambers of Mt St Helens

Dans trois notes rédigées en mai, juin et juillet 2014, j’indiquais que les scientifiques américains avaient l’intention d’utiliser des explosifs et d’enregistrer les ondes sismiques produites dans la région du Mont St Helens afin de mieux comprendre les mouvements du magma sous le volcan. Les résultats de cette campagne de mesures ont été dévoilés le 3 novembre lors d’une réunion de la Geological Society of America à Baltimore (Maryland).
Les scientifiques ont pour la première fois cartographié le système d’alimentation qui se cache sous le Mont St. Helens. Il comprendrait une énorme chambre magmatique située entre 5 et 12 kilomètres sous la surface et une autre encore plus grande entre 12 et 40 kilomètres sous la surface. La manière dont les deux chambres sont liées pourrait expliquer le déroulement de l’éruption 1980.
La détonation d’explosifs a envoyé des ondes dans la croûte et les sismomètres les ont enregistrées. En prenant en compte la durée de déplacement des ondes (elles se déplacent plus lentement dans les chambres magmatiques que dans les roches denses), les chercheurs ont pu reconstituer une image tomographique de la croûte à des profondeurs comprises entre 5 et 40 kilomètres. Pour cartographier les 5 premiers kilomètres de la croûte, ils ont placé 920 sismomètres près du sommet du volcan. Il ont enregistré les ondes produites par les explosions, mais aussi les petits séismes qui se produisent fréquemment près du St. Helens et même le bruit haute fréquence produit en permanence par la Terre elle-même. Pour terminer, ils ont installé un ensemble de 75 sismomètres qui resteront jusqu’en 2016 autour du volcan afin d’enregistrer les séismes qui permettent d’obtenir des images jusqu’à 80 kilomètres de profondeur.
Les images récoltées à partie des dernières données sismiques montrent que le Mont St. Helens pourrait ne pas être le seul volcan alimenté par la chambre magmatique profonde (juste à l’est de la chambre proche de la surface). En effet, la chambre profonde se situe entre le Mont St. Helens, le Mont Adams, et un ensemble de volcans éteints connus sous le nom de champ volcanique Indian Heaven, ce qui laisse supposer que la chambre magmatique profonde pourrait tous les alimenter.
Malgré ces dernières découvertes, beaucoup de questions restent sans réponse sur le Mont St Helens. En particulier, les scientifiques aimeraient connaître les dimensions de la chambre magmatique profonde.
Source: Science Mag: http://www.sciencemag.org/

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In three notes written in May, June and July 2014, I indicated that US scientists intended to detonate explosives and record the seismic waves they produce in the Mt St Helens area in order to better understand magma movements beneath the volcano. The results of the campaign were unveiled on November 3rd at a meeting of the Geological Society of America in Baltimore, Maryland.
Geoscientists have for the first time revealed the magma plumbing beneath Mount St. Helens. The emerging picture includes a giant magma chamber, between 5 and 12 kilometres below the surface, and a second, even larger one, between 12 and 40 kilometres below the surface. The two chambers appear to be connected in a way that could help explain the sequence of events in the 1980 eruption.
The detonation of explosives sent waves of energy into the crust, and the seismometers picked up reflections. Based on the expected travel times of the energy waves—they travel more slowly through magma chambers than through dense rock—the researchers could piece together a tomographic image of the crust between depths of 5 and 40 kilometres. To map the upper 5 kilometres of crust, they placed 920 seismometers near the volcano summit and monitored them not only for reflections from the explosions, but also the small earthquakes that occur frequently near Mount St. Helens and even the high-frequency noise produced constantly by Earth itself. Finally, they placed a set of 75 long-lasting seismometers around the volcano, where they will remain until 2016 to listen for earthquakes that can help produce images down to 80 kilometres.
The images they are building from that data show that Mount St. Helens might not be the only volcano fed by the deep chamber, which lies just to the east of the shallow chamber. Indeed, the deep chamber sits between Mount St. Helens, Mount Adams, and a set of extinct volcanoes called the Indian Heaven volcanic field, suggesting that the deep chamber might be supplying magma to all of them.
More questions need to be answered about Mt St Helens. Scientists would like to know how extensive the deepest magma chamber is.
Source: Science Mag: http://www.sciencemag.org/

Mt St Helens & Mt Adams: Une même alimentation magmatique?

(Photos: C. Grandpey)

De retour des Etats Unis // Back from the U.S.

Me voici de retour après trois semaines passées dans le nord-ouest des Etats-Unis, histoire de m’assurer que le volcan de Yellowstone n’allait pas se réveiller dans le court terme et que tout allait bien sur le mont St Helens et sur le Mont Rainier. Le séjour s’est terminé avec la visite de l’usine Boeing d’Everett au nord de Seattle.

S’agissant du Parc de Yellowstone, les paysages sont toujours aussi magnifiques. Ils attirent d’ailleurs de plus en plus de visiteurs, chinois, japonais et indiens pour la plupart au moment où je m’y trouvais.

Les relevés de températures que j’ai effectués montrent une grande stabilité, voire une baisse, par rapport à ceux que j’avais réalisés en 2011 pour le compte de l’Observatoire. Il est à noter que certains bassins hydrothermaux souffrent de la sécheresse et du manque de neige qui affectent depuis plusieurs mois cette partie des Etats-Unis. Certaines sources comme Opal Spring dans le Midway Geyser Basin sont totalement taries. Les éruptions du Dome Geyser ont tendance à se faire attendre. Dans le secteur des Mammoth Hot Springs, la très belle Canary Spring n’existe plus mais le spectacle offert par les escaliers de travertins de ce secteur est somptueux. Selon les scientifiques, il semblerait que les circuits d’alimentation des sources se soient modifiés, ce qui expliquerait les changements, de couleur en particulier, observés ces dernières années, avec l’apparition du blanc et surtout du marron. Pour le reste, les bisons continuent à courir au travers des vastes pâturages, sans que ces courses soient provoquées par un quelconque événement volcanique !

Le Mont St Helens était bien dégagé lors de ma visite. Le dôme a changé d’aspect. Il n’est plus actif comme en 2008. Il s’est arrondi et ses flancs ont été usés par l’érosion. Comme je l’ai indiqué dans ma note précédente, un glacier l’enveloppe toujours, même s’il est moins visible qu’en 2008 car sa surface est en grande partie recouverte d’une couche de débris volcaniques. Les environs du volcan sont maintenant truffés de sismomètres afin de déceler les moindres modifications de son comportement. Il semble que la chambre magmatique soit en train de se recharger mais aucun élément n’indique une reprise d’activité dans le court terme.

Ce qui m’a le plus frappé sur le Mont Rainier, c’est la fonte des glaciers. Le Nisqually, le plus populaire d’entre eux, remonte dans la montagne à une vitesse fulgurante. Il suffit que je compare les photos prises en 2001, 2008 et 2015 pour m’en rendre compte. Les bruyantes chutes de séracs qui se produisaient lors de ma visite confirment ce phénomène et n’incitaient guère à l’approche de la rivière de glace. Cette fonte des glaciers aura au moins un effet positif. Si le volcan décide de se réveiller et de faire fondre la glace, les lahars seront probablement moins fournis qu’ils l’auraient été il y a quelques décennies.

Peu de changements sur le Mont Baker depuis ma « descente des Cascades de 2008 ». La seule différence concerne l’enneigement qui a été largement déficitaire cet hiver, réchauffement climatique oblige. La saison de ski s’est terminée beaucoup plus tôt que les années précédentes. Les glaciers du Mont Shuksan, voisin du Baker, sont sur la reculade. L’enneigement moindre sur le Baker a un effet sur la zone active du cratère Sherman car de nouvelles bouches sont maintenant à découvert. La visite du cratère demande la plus grande prudence à cause des émissions de dioxyde de carbone.

Côté avions, la visite de l’usine d’assemblage des Boeing à Everett est fort intéressante. Les guides font preuve du même chauvinisme qui serait le nôtre pour les visites d’Airbus ! Alors que les nuages de cendre volcanique perturbent sérieusement le trafic aérien en Indonésie, il faut noter que les Boeing qui sortent des ateliers ne sont pas équipés de systèmes de détection de cendre volcanique. La discussion que j’ai eue avec un ingénieur montre que ce n’est pas la préoccupation majeure des Américains. Idem pour les Britanniques. Le Boeing 777 British Airways qui m’a fait voler entre Londres et Seattle ne disposait pas d’un tel système et le pilote n’était pas du tout convaincu de son utilité. Il m’a indiqué qu’il obéirait iniquement aux instructions de sa compagnie.

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I’m back home after three weeks in northwestern United States, just to make sure the Yellowstone volcano is not going to erupt in the short term and that everything is normal on Mount St Helens and Mount Rainier. The stay ended with a visit to the Boeing factory in Everett, north of Seattle.

Regarding Yellowstone National Park, the landscape is still very beautiful. It attract more and more visitors, Chinese, Japanese and Indians mostly while I was there.
The measurements I have made show that temperatures are stable or even lower, compared to those I performed in 2011 on behalf of the Observatory. Some hydrothermal basins are suffering from the drought and lack of snow that have affected for months this part of the United States. Some sources like Opal Spring in the Midway Geyser Basin are totally dried up. The Dome Geyser eruptions are longer in the coming. In the Mammoth Hot Springs area, the beautiful Canary Spring no longer exists but the show offered by the travertine stairs is gorgeous. According to scientists, it seems that the supply circuits of the sources are modified, which would account for the changes, in particular in colours, observed in recent years, with the appearance of white and above all brown. For the rest, bison continue to run across the pastures, without these races being caused by some volcanic event!

Mount St Helens was all clear during my visit. The dome has changed in appearance. It is no longer active like in 2008. It is rounded and its sides have been worn down by erosion. As I indicated in my previous note, a glacier can still be observed, even if it is less visible than in 2008 because its surface is largely covered with a layer of volcanic debris. The area around the volcano is now riddled with seismometers to detect subtle changes in its behaviour. It seems that the magma chamber is refilling but there is no evidence of a new outbreak of activity in the short term.

What struck me most on Mount Rainier was the melting of glaciers. The Nisqually, the most popular of them, is going up the mountain at breakneck speed. I just have to compare the photos taken in 2001, 2008 and 2015 to realise it. Noisy serac falls that occurred during my visit confirm this phenomenon and do not incite to approach the river of ice. The melting of glaciers will have at least one positive effect. If the volcano decides to wake up and melt the ice, lahars are likely to be less destructive than they would have been a few decades.

Few changes on Mount Baker since my « journeu down the Cascade in 2008 ». The only difference is the snowfall that was largely missing this winter, because of global warming. The ski season ended much earlier than in previous years. The glaciers of Mount Shuksan, near Mount Baker, are receding. The lack of snow on Mt Baker has an effect on the active area of the Sherman Crater where new vents are now exposed. The visit of the crater requires extreme caution due to carbon dioxide emissions.

As far as planes are concerned, visiting the Boeing assembly plant in Everett is interesting. The guides show the same chauvinism that would be ours for Airbus! While volcanic ash clouds seriously disrupt air traffic in Indonesia, it should be noted that the Boeing aircraft coming out of the workshops are not equipped with volcanic ash detection systems. The discussion I had with an engineer shows that this is not the major concern of Americans. Same for the British. The British Airways Boeing 777 which made me fly between London and Seattle did not have such a system and the pilot was not at all convinced of its usefulness. He told me that he would only obey his company’s orders.

Le Dome Geyser a tendance à devenir paresseux à Yellowstone…

La Nature reprend ses droits autour du Mont St Helens…

Les glaciers du Mont Rainier rétrécissent à vue d’oeil.

Enneigement en perte de vitesse sur le Mont Baker

(Photos: C. Grandpey

Mont St Helens & Glacier Peak (Chaîne des Cascades / Etats Unis)

Aujourd’hui lundi 18 mai 2015 marque le 35^ème anniversaire de l’éruption du Mont St. Helens et ses 57 victimes.
Pas très loin du St Helens, le Mont Rainier est considéré comme l’un des volcans les plus dangereux au monde en raison de sa taille et de sa proximité de villes comme Tacoma et Seattle. On a tendance a oublier un autre volcan susceptible de représenter une sérieuse menace pour le nord des Etats-Unis. Il s’agit de Glacier Peak qui dresse ses 3213 mètres dans la partie septentrionale de la Chaîne des Cascades.

Contrairement à la plupart des autres volcans des Cascades qui sont visibles depuis l’autoroute I-5, ou même depuis Seattle, Glacier Peak est une montagne qui n’attire pas l’attention. Pourtant son histoire révèle de violentes voire très violentes, éruptions. Certaines d’entre elles furent tellement puissantes que des traces de cendre ont été découvertes dans les tourbières irlandaises.
Glacier Peak est beaucoup plus haut que le Mont St Helens et ses 2549 mètres. Le volcan demande à être étudié et surveillé. En effet, si les glaciers sur ses flancs venaient à fondre lors d’une éruption, l’histoire montre que les lahars pourraient atteindre Mt. Vernon, Burlington, Stanwood et le Puget Sound en suivant les vallées des rivières Skagit et Stillaguamish.
Alors que les volcans comme le St. Helens et le Rainier sont dotés d’un grand nombre de capteurs, il n’y a qu’un seul sismomètre sur le flanc ouest de Glacier Peak, mais cela va bientôt changer. L’année prochaine, quatre kits de mesures avec sismomètres, antennes GPS et d’autres capteurs seront installés sur Glacier Peak.
En outre, dans la région de Mount Vernon, les scientifiques étudieront la sédimentation, autrement dit les zones qui ont été inondées par les éruptions du passé. Darrington est la localité la plus proche de Glacier Peak et serait donc fortement exposée en cas d’éruption du volcan.
Source: Les journaux locaux.

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Today Monday marks the 35^th anniversary of the eruption of Mount St. Helens that killed 57 people.

Not very far from Mt St Helens, Mount Rainier is considered as one of the world’s most dangerous volcanoes because of its size and how close it is to the population centres of Tacoma and Seattle.

But there’s another volcano that may pose serious risks to the northern part of the U.S. Glacier Peak stands within the northern Cascade Mountains. Unlike most of the other Cascade volcanoes that can be seen from I-5 or even Seattle, this is the mountain no one notices. Yet Glacier Peak has a record of violent, even extreme eruptions. Some of them were so large that ash has been found in Irish peat bogs.

With 3,213 metres, Glacier Peak is much higher than Mount St Helens. The volcano needs to be studied and monitored. If its glaciers happened to melt during an eruption, history shows lahars might reach as far away as Mt. Vernon, Burlington, Stanwood and Puget Sound by following the Skagit and Stillaguamish rivers.

While volcanoes like Mt St. Helens and Rainier are heavily wired with sensors, there is but one lone seismometer on the west flank of Glacier Peak. That’s about to change. Next year, four boxes packed with a sensitive seismometer, GPS antennas and other sensors will be installed on Glacier Peak.

Besides, in Mt Vernon area, scientists will study the sedimentation, in other words the flooding the eruptions caused in the past. The greatest worry is for the town of Darrington, which is much closer to the mountain.

Source: Local newspapers.

Glacier Peak: Une bombe à retardement? (Photo: C. Grandpey)

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