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On ne sait pas prévoir une éruption phréatique ! // A phreatic eruption can’t be predicted!

La volcanologie actuelle ne sait pas prévoir beaucoup d’éruptions; en tout cas les volcanologues ne sont pas en mesure de prévoir un événement comme celui qui s’est produit à White Island. En effet, de telles éruptions hydrothermales ou phréatiques sont soudaines; elles se produisent sans prévenir et sont déclenchées par de la vapeur et du gaz portés à haute température et soumis à de très fortes pressions. Souvent, cette vapeur et ce gaz s’accumulent derrière un bouchon de matériaux, et lorsque ce bouchon ne peut plus résister à la pression des gaz, une éruption explosive se produit.
Les scientifiques pensent que le gaz à l’origine de l’éruption provient probablement d’une source magmatique assez profonde, mais le magma proprement dit n’est pas forcément directement impliqué dans le processus éruptif. L’expansion de l’eau en vapeur se passe à très grande vitesse. Des simulations ont montré que le liquide en se dilatant peut atteindre jusqu’à 1 700 fois son volume d’origine.

La dernière éruption de White Island n’est pas exceptionnelle. L’histoire montre que plus de 60 éruptions de ce type se sont produites sur les volcans de Nouvelle-Zélande au cours du siècle dernier. Parmi les plus récentes figurent celle de 2012 au cratère Te Maari du Tongariro; l’éruption de 2007 au Mont Ruapehu, ou encore une éruption sur Raoul Island en 2006.
On pourrait citer aussi la soudaine éruption du Mt Ontake (Japon) le 27 septembre 2014, avec un panache de cendre et des projections de blocs qui ont pris par surprise des centaines de randonneurs qui se trouvaient sur les flancs du volcan. Les images diffusées sur Internet à l’époque ne laissent guère de doute sur l’origine phréatique ou phréato-magmatique de l’événement. Le bilan fut très lourd, avec une cinquantaine de morts et une quarantaine de blessés souffrant souvent de multiples fractures. L’agence météorologique japonaise a relevé le niveau d’alerte du Mont Ontake à 3 sur une échelle de 1 à 5, mais il était trop tard!

Dans une note publiée le 6 décembre 2019, j’indiquais que, selon les volcanologues de GNS Science, «une activité modérée» continuait à White Island. Des émissions de gaz, de vapeur et des projections de boue étaient observées au niveau d’une bouche situé à l’arrière du lac de cratère. Le niveau d’alerte volcanique restait à 2 et la couleur de l’alerte aérienne était maintenue au Jaune. GNS Science ajoutait que cette activité était présente depuis fin septembre 2019, même si elle était devenue plus fréquente. Aucune cendre volcanique n’était observée. Le tremor volcanique restait à des niveaux modérés, avec quelques variations périodiques correspondant à des épisodes de projections de gaz et de vapeur sous pression et une activité de geyser. La situation présentait quelques similitudes avec celle observée au cours de la période 2011-2016, époque où White Island avait connu une activité volcanique plus intense.
Ce rapport montre qu’il n’y avait donc pas d’inquiétude particulière concernant White Island début décembre et la situation semblait relativement normale. Il n’y avait absolument aucune indication d’une éruption phréatique imminente. Les projections de gaz et de vapeur sous pression semblaient au contraire prouver que cette pression s’évacuait normalement. Si j’avais été en Nouvelle-Zélande à l’époque, j’aurais probablement décidé d’aller visiter White Island!

Source : GNS Science, University of Auckland.

Dernières nouvelles : L’activité volcanique s’est intensifiée à White Island le 10 décembre 2019, ce qui a retardé les tentatives de récupération des corps des huit personnes tuées par l’éruption. GeoNet a déclaré que « le tremor volcanique avait considérablement augmenté, preuve que la pression des gaz reste élevée. » Un drone a été envoyé au-dessus de White Island pour analyser les gaz toxiques, et la police devait s’entretenir avec des scientifiques du GNS avant de décider si la sécurité était suffisante pour retourner sur l’île.

Sur les 47 personnes qui se trouvaient sur l’île au moment de l’éruption, 39 ont été évacuées. Six sont décédées. Huit autres personnes sont toujours portées disparues et sont probablement mortes. Parmi les survivants, 30 sont toujours à l’hôpital – 24 dans les unités de grands brûlés brûlés, tandis que les six autres y seront transférés dès que possible. Trois personnes sont sorties de l’hôpital.
Source: New Zealand Herald.

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20 heures (heure française): Comme on le redoutait, deux personnes hospitalisées suite à l’éruption de White Island viennent de décéder, portant le bilan à 8 morts.

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Current volcanology is not able to predict many eruptions. In any case, it could not have predicted the devastating one that occurred at White Island. Indeed, such hydrothermal, or phreatic, eruptions are sudden; they occur without warning and are triggered by super-heated steam and gas. Often, this steam and gas build up behind a seal of materials, and when the strength of that seal is exceeded by the gas pressure, an explosive eruption is unleashed.

Scientists think the gas driving the eruption probably comes from a deeper source of magma, but the magma itself may not be directly involved. The expansion of water into steam is happening at very high speed. Simulations have shown that the liquid can expand to 1,700 times its original volume.

White Island’s last eruption was not exceptional. There is evidence to show that more than 60 of these blasts occurred at New Zealand volcanoes within the last century. Recent examples included the 2012 events at Mt Tongariro’s Te Maari Crater; the 2007 explosion at Mt Ruapehu, and another eruption on Raoul Island in 2006.

There is also the example of the very sudden eruption of Mt Ontake (Japan) on September 27th, 2014, with a plume of ash and blocks that  took by surprise hundreds of hikers who were on the flanks of the volcano. The images posted on the Internet left little doubt about the phreatic or phreato-magmatic origin of the event. The toll was very heavy, with about 50 dead and forty wounded, often suffering from multiple fractures. Japan’s Meteorological Agency raised the alert level for Mount Ontake to 3 on a scale of 1 to 5, but it was too late!

In a post released on December 6th, 2019, I indicated that, according to GNS Science volcanologists, “moderate volcanic unrest” continued at White Island, with substantial gas, steam and mud bursts observed at the vent located at the back of the crater lake. The volcanic alert level remained at 2, and the aviation colour code was kept at Yellow.

GNS Science added that this activity had been present since late September 2019, although it was occurring more frequently now. No volcanic ash was observed. The volcanic tremor remained at moderate levels, with some periodic variations corresponding with episodes of increased gas-steam jetting and geysering. The situation bore some similarities with the one observed during the 2011-2016 period when White Island went through stronger volcanic activity.

This report shows that there were no special worries about White Island in early December where the situation looked fairly normal. There was absolutely no indication of an upcoming phreatic eruption. The “gas-steam jetting” rather seemed to prove that pressure was evacuated normally. Had I been in New Zealand at the time, I would probably have decided to go and visit White Island!

Source: GNS Science, University of Auckland.

Latest news: Volcanic activity on White Island increased on December 10th, 2019, which delayed authorities’ attempts to retrieve the eight bodies still on the island. GeoNet said that « volcanic tremor has significantly increased, indicating that volcanic gas pressure remains high. » A drone has been sent over White Island to test for toxic gas, and police were expected to speak with GNS scientists before deciding whether it was safe to return to the island.

Of the 47 people who were on the island at the time of the eruption, 39 have been brought off the island. Six of those have been confirmed dead. A further eight people are still missing on the island and are presumed dead. Among the survivors, 30 are still in hospital – 24 in regional burns units, while the other six will be transferred as soon as possible. Three have been discharged.

Source: New Zealand Herald.

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20:00 (French time): As was feared, two more victims of the White Island eruption have died overnight in hospital, taking the official toll to eight.

Cette photo diffusée par le Helicopter Rescue Trust montre la violence de l’explosion qui a balayé le cratère de White Island

Vue du Mt Ontake (Japon) après l’éruption du 27 septembre 2014

[Source: JMA]

Kilauea (Hawaii) : Dans le sillage de l’éruption de 2018…// Kilauea (Hawaii): In the wake of the 2018 eruption…

Aujourd’hui, pour la première fois depuis plus de trois décennies, le Kilauea n’est pas en éruption. Au sommet du volcan, l’activité sismique est faible et la majeure partie du Parc National fonctionne normalement. La lave ne coule plus et la pollution atmosphérique causée par le volcan – le célèbre vog – est à son niveau le plus bas depuis le début des années 1980.
Cependant, comme je l’écrivais dans une note précédente, le danger n’a pas totalement disparu de certaines zones à proximité des fissures éruptives de 2018. Bien que la lave ne coule plus, de la chaleur résiduelle et de petites quantités de gaz continuent de s’échapper des fissures au fur et à mesure que la roche encore très chaude en profondeur continue de se refroidir. Lorsque de nouvelles fissures s’ouvrent suite au refroidissement du magma, l’eau de pluie s’infiltre dans les zones de chaleur résiduelle et génère des panaches de vapeur ainsi que de petites quantités de gaz. À l’heure actuelle, les zones situées immédiatement à proximité et à l’ouest de la Highway 130 sont particulièrement affectées par cette chaleur et cette vapeur résiduelles. Ces zones de température élevée peuvent migrer tandis que se poursuivent le refroidissement et le mouvement des eaux souterraines.
Dans les zones où se forme la vapeur, à proximité et en amont des fissures désormais inactives, on enregistre des niveaux légèrement élevés de sulfure d’hydrogène (H2S) et de dioxyde de carbone (CO2). Ces gaz sont le plus souvent libérés par le magma en cours de refroidissement, mais ils sont aussi produits par la décomposition de matières organiques ou, dans le cas du CO2, par la végétation qui se consume lentement.
Ainsi, une partie du H2S et du CO2 est probablement générée par les températures plus élevées qui affectent les plantes dans la Lower East Rift Zone. Il est important de noter que les concentrations actuelles de H2S sont inférieures au seuil minimum de détection des instruments qui est de 0,5 partie par million (ppm). On peut généralement percevoir l’odeur d’œuf pourri du H2S à des concentrations beaucoup plus faibles, allant de 0,0005 à 0,3 ppm.
Sur la base du seuil olfactif, le niveau de nuisance du H2S à Hawaii a été fixé à 0,025 ppm. Les symptômes négatifs de l’exposition au H2S ne surviennent que lorsque les concentrations sont bien supérieures à ce niveau. Selon les services de santé, une exposition prolongée à 2-5 ppm de H2S peut provoquer des maux de tête, une irritation des yeux, des nausées ou des problèmes respiratoires chez certaines personnes asthmatiques. C’est plusieurs fois les concentrations actuellement mesurées près des sources de H2S dans la LERZ.
Les concentrations de dioxyde de carbone dans certaines zones de panaches de vapeur dans la LERZ sont supérieures à la concentration atmosphérique de base qui est de 412 ppm. L’air dans une salle de réunion avec beaucoup de monde peut souvent dépasser 1 000 ppm de CO2. En revanche, les concentrations maximales de CO2 mesurées dans la LERZ sont bien inférieures à ce niveau. Les services de santé ont établi une limite d’exposition au CO2 de 5 000 ppm en moyenne pour une journée de travail de 8 heures.
En se basant sur l’historique d’éruptions précédentes, les températures élevées et les panaches de vapeur devraient persister dans la LERZ pendant de nombreuses années. L’éruption de 1955 dans cette zone continue à générer des phénomènes externes depuis plus de 60 ans. Certaines sources de vapeur sont utilisées comme saunas naturels. Au début des années 1990, une température de 51°C avait été enregistrée dans une ancienne bouche éruptive de 1955, mais aucun gaz volcanique chargé de soufre tel que le H2S n’avait été détecté.
Les éruptions dans la LERZ en 1955 et 2018 montrent certains points communs, mais il est impossible de déterminer exactement où et pendant combien de temps la chaleur persistera et les émissions de vapeur se poursuivront. Quoi qu’il en soit, l’activité de surface liée à l’intrusion magmatique de 2018 va commencer son long et lent déclin.
Source: USGS / HVO.

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Today, for the first time in over three decades, Kilauea is not erupting. At the summit of the volcano, earthquake activity is low, and most of the National Park is open for business. No lava is flowing anywhere on Kilauea, and volcanic air pollution on the island is the lowest it has been since the early 1980s.

However, as I put it in a previous post, there are lingering dangers in some areas near the 2018 eruptive fissures. Although lava is no longer erupting, residual heat and small amounts of gas continue to escape from ground cracks and vents as subsurface molten rock continues to cool. As small new cracks open in response to magma cooling, groundwater infiltrates areas of remaining heat, releasing steam and small amounts of gases. Currently, areas adjacent to and west of Highway 130 are particularly impacted by this residual heat and steam. These areas of elevated temperature may migrate, as cooling and groundwater movement continue.

In steaming areas near and uprift of the now inactive fissures, slightly elevated levels of hydrogen sulfide (H2S) and carbon dioxide (CO2) gases have been detected. While these gases may be released from cooling magma, they are also generated by decaying organic matter, or, in the case of CO2, from burning or smoldering vegetation.

Thus, some portion of the H2S and CO2 is likely generated from the increased temperatures affecting plants in the area. Importantly, current H2S concentrations are below the minimum detection level of volcanic gas monitoring instruments, which is 0.5 parts per million (ppm). People can usually smell the rotten egg odour of H2S at much lower concentrations, ranging from 0.0005 to 0.3 ppm.

Based on the odour threshold, Hawaii has set a nuisance level for H2S at 0.025 ppm. However, negative symptoms of H2S exposure do not occur until concentrations are well above this level. According to the health services, prolonged exposure to 2-5 ppm H2S may cause headaches, eye irritation, nausea or breathing problems in some asthmatics. This is many times the concentrations currently measured near the LERZ thermal features.

Carbon dioxide concentrations in some LERZ steaming areas are elevated above the background atmospheric concentration of 412 ppm. While the air in a crowded meeting room can frequently exceed 1,000 ppm CO2, maximum concentrations measured in the LERZ are well below this level. Health services have established an exposure limit for CO2 of 5,000 ppm averaged over an 8-hour work day.

Based on the history of previous eruptions, elevated temperatures and steam are likely to persist in the area for many years. The 1955 LERZ eruption produced thermal features that have been active for over 60 years, some of which are used as natural saunas. Even in the early 1990s, a temperature of 51°C was measured in a 1955 vent, but no volcanic sulfur gases such as H2S were detected.

The 1955 and 2018 LERZ eruptions share some similarities, but exactly where and how long heating and steaming will continue for any area is impossible to determine. Eventually, however, lingering surface activity related to the 2018 intrusion will begin its long, slow decline.

Source : USGS / HVO.

Les bouches de vapeur [steam vents] font partie des attractions touristiques du Kilauea (Photos: C. Grandpey)

Hawaii: Pas d’éruption, mais encore des problèmes pour les habitants de Puna // Hawaii: No eruption but more problems for Puna residents

Cela fait quatre mois que la dernière éruption du  Kilauea est terminée dans le district de Puna et la Federal Emergency Management Agency (FEMA) qui gère les situations d’urgence n’accepte plus de nouvelles demandes d’aide en cas de problèmes liés à l’éruption. Pourtant, les habitants de la région subissent encore les conséquences de l’éruption, même s’il n’y a plus de nouveau magma dans le sous-sol.

Dans le secteur des Leilani Estates, des fractures qui émettent de la vapeur continuent à s’ouvrir sous les habitations. Les arbres meurent car leurs racines sont carrément cuites par la chaleur. Les fractures ont contraint les habitants du lotissement à quitter au moins trois maisons jusqu’à présent, et plusieurs autres sont menacées. La température de la vapeur qui sort des fractures atteint plus de 65°C et est parfois proche du point d’ébullition de l’eau. Certaines fractures ont continué à se propager dans la forêt et sur certaines propriétés, avec augmentation de leur température.
Les personnes victimes de ces problèmes ont tenté d’entrer en contact avec le HVO, mais ont entendu un message préenregistré en raison du shutdown. Il indiquait que « tout employé avait l’interdiction d’exercer ses fonctions, y compris de répondre aux appels téléphoniques et aux courriels, jusqu’à nouvel ordre». Cependant, il existe un numéro de téléphone pour les appels d’urgence. Malgré le shutdown, le HVO surveille la situation dans les Leilani Estates et a déclaré qu’il n’avait décelé «aucun signe de magma approchant de la surface dans le secteur. La zone de fractures continue de s’ajuster et l’apparition de nouvelles fractures n’est pas trop surprenante.»
La FEMA est également victime du shutdown, mais elle «continue de traiter les dossiers» liés à l’éruption. L’article cite l’exemple de résidents qui se sont vus offrir un prêt de 47 000 dollars sur 30 ans, mais ils ont calculé que le remboursement des intérêts sur cette période coûterait 160 000 dollars, sans aucune garantie que Madame Pele leur permette de garder ou même vendre leur maison. Comme beaucoup de rescapés de la dernière éruption, ils ont des démêlés avec la compagnie d’assurance Lloyd’s de Londres. La Lloyd’s a envoyé un ingénieur examiner leur maison, mais ils n’ont reçu aucun dédommagement pour le moment.
D’autres habitants ne sont pas assurés. Ils avaient acheté le terrain parce qu’il était bon marché et les maisons ont été édifiées sans respecter les codes légaux  de construction. C’était un rêve qui pourrait bien ne jamais se réaliser avec les nouvelles fractures dans le sol…
Source: Honolulu Civil Beat.

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Four months after the end of Kilauea’s latest eruption in Lower Puna, and the refusal of the Federal Emergency Management Agency to accept new registrations for eruption-related disaster aid, residents are still facing the consequences of the eruption, although there is no sign of new magma in the ground. .

In the Leilani Estates area, steaming cracks are still opening up under people’s houses. Trees are dying, cooked from the roots up. The cracks have forced neighbourhood residents to leave at least three homes so far, and several more are threatened. Temperatures of the steam coming out of the cracks have been measured more than 65°C and sometimes near the boiling point of water. Cracks have spread from the original steam vent, creeping through the forest and onto residents’ properties, and the temperatures in those cracks have been rising.

The persons suffering from these problems tried to get in touch with HVO but received a pre-recorded message because of the shutdown. It said any employee was “prohibited from conducting work as a Federal employee, including returning phone calls and emails, until further notice.” However, there is a phone number for emergency calls. Despite the shutdown, HVO is monitoring the situation in the Leilani Estates and said there was “certainly no sign of magma nearing the surface there. The rift zone is still adjusting and cracking isn’t too surprising.”

The Federal Emergency Management Agency (FEMA) is also a victim of the shutdown but is “still working the cases” related to the eruption. The article gives the example of residents who were offered a $47,000, 30-year loan, but they calculated that repaying it with interest over that time would cost $160,000, with no guarantee that Madame Pele would let them keep the house or even sell it.  Like many survivors of the last eruption, they are also involved in a fight with Lloyd’s of London to get action on their insurance claims. Lloyd’s sent an engineer to examine their home, but they have yet to see any payment.

Other residents are not insured. They bought the land because it was cheap and it did not meet Hawaii’s building codes. It was a dream that may never come true with the new fissures…

Source : Honolulu Civil Beat.

Fractures avec émissions de vapeur à Hawaii (Photos: C. Grandpey)

Wai-O-Tapu (Nouvelle Zélande/ New Zealand)

Wai-O-Tapu ( « eaux sacrées » en langue maori) est un site géothermal situé à 27 kilomètres au sud de Rotorua en Nouvelle-Zélande. La région possède de nombreuses sources chaudes réputées pour leurs belles couleurs, comme Champagne Pool. Le site couvre une superficie de 18 kilomètres carrés.
Selon le site Internet The Watchers et le New Zealand Herald, une éruption de vapeur et de boue a été observée il y a quelques jours à Wai-O-Tapu. L’événement a duré une quarantaine de secondes et a été filmé par le chauffeur d’une navette qui relie Rotorua aux sites locaux. Les volcanologues du GNS expliquent que de telles éruptions à Wai-O-Tapu sont rares mais pas exceptionnelles. Il est parfois fait état d’arbres couverts de boue.
Wai-O-Tapu est un site touristique populaire très fréquenté. Il est conseillé aux visiteurs d’être prudents lorsqu’ils s’approchent des phénomènes géothermaux. Voici quelques photos que j’ai prises lors d’une visite en février 2009.

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Wai-O-Tapu (Maori for « sacred waters ») is a geothermal site 27 kilometres south of Rotorua in New Zealand. The area has many hot springs noted for their colourful appearance, like Champagne Pool. It covers 18 square kilometres.

According to the website The Watchers and the New Zealand Herald, a steam and mud eruption was observed a few days ago at Wai-O-Tapu. The event lasted about 40 seconds and was recorded by the driver of a shuttle from Rotorua to local sites. GNS volcanologists explain that such eruptions at Wai-O-Tapu are uncommon but not exceptional. Occasionally, there are reports of trees covered in mud.

Wai-O-Tapu is a popular tourist site. Visitors are advised to be cautious when approaching. Here are a few photos I took during a visit in February 2009.

Photos: C. Grandpey