L’éruption du Hunga-Tonga Hunga-Haʻapai (Tonga) a bouleversé le plancher océanique // The eruption of Tonga’s Hunga-Tonga Hunga-Haʻapai totally changed the seafloor

J’ai écrit plusieurs notes sur les effets de l’éruption cataclysmale du volcan sous-marin Hunga-Tonga Hunga-Haʻapai (archipel des Tonga) en janvier 2022. L’explosion a envoyé des cendres et de la vapeur d’eau jusque dans la mésosphère à57 km d’altitude; c’est la plus haute colonne éruptive jamais observée. Elle a généré des vagues de tsunami à travers la planète.
Une menée à partir de navires néo-zélandais et britanniques a permis de cartographier dans sa totalité la zone autour du volcan. On se rend compte que le plancher océanique a été chamboulé par de puissantes coulées de matériaux sur une distance de plus de 80 km. La mission de cartographie de l’Hunga-Tonga Hunga-Ha’apai a été dirigée par l’Institut national de recherche sur l’eau et l’atmosphère (NIWA) de Nouvelle-Zélande. Les données recueillies indiquent qu’au moins 9,5 kilomètres cubes de matériaux ont été déplacés au cours de l’événement. Le NIWA ajoute qu’il s’agit d’un volume quasi équivalent à celui de 4 000 pyramides égyptiennes. Les deux tiers des matériaux étaient constitués de cendres et de roches éjectées par la caldeira du volcan.
Ce transport de matériaux a pris la forme de coulées pyroclastiques. Dans l’eau, leur température très élevée les a enveloppées d’un coussin de vapeur grâce auquel elles ont pu se déplacer sans frottement à très grande vitesse. C’est ainsi que ces coulées pyroclastiques ont réussi à franchir des obstacles de plusieurs centaines de mètres de hauteur. Cela explique, par exemple, la section du câble sous-marin reliant les Tonga au réseau Internet. Une grande partie du cable a été coupée, bien qu’elle se trouve à 50 km au sud de Hunga-Tonga et au-delà d’une grande colline sur le plancher océanique.
Les coulées pyroclastiques ont également joué un rôle dans le déclanchementdu tsunami lors de l’éruption du Hunga-Tonga. Des vagues ont été enregistrées dans tout le Pacifique mais aussi dans d’autres bassins océaniques comme l’Atlantique et même la Méditerranée.
L’équipe du NIWA explique que l’eau a pu se déplacer de quatre façons pour générer ces tsunamis : 1) déplacement de l’eau sous l’effet des coulées pyroclastiques; 2) puissance explosive de l’éruption qui a fait se déplacer l’eau ; 3) affaissement de 700 mètres du sol de la caldeira; 4) ondes de pression du souffle atmosphérique avec effet sur la surface de la mer. Au cours de certaines phases de l’éruption, ces mécanismes ont probablement agi ensemble. Un bon exemple est la principale vague de tsunami qui a frappé l’île de Tongatapu à 65 km au sud du Hunga-Tonga. L’événement s’est produit un peu plus de 45 minutes après la première explosion majeure du volcan. Un mur d’eau de plusieurs mètres de hauteur s’est abattu sur la péninsule de Kanokupolu, détruisant au passage plusieurs stations balnéaires. Une anomalie de la pression atmosphérique peut avoir contribué à augmenter la hauteur des vagues du tsunami.
La cartographie du plancher océanique autour du volcan par le NIWA a été réalisée en deux parties. La première étape, qui a cartographié et échantillonné le fond marin autour du volcan, a été effectuée à partir du navire de recherche néo-zélandais Tangaroa. La deuxième étage, directement à l’aplomb du volcan sous-marin, a été confiée au robot britannique USV Maxlimer. Télécommandé depuis une salle de contrôle située à à Tollesbury (Royaume-Uni), à 16 000 km de distance, ce robot a détecté une activité volcanique en cours. L’engin s’est déplacé à la surface d’une couche de cendres vitreuses dans la caldeira, jusqu’à sa source, une nouvelle bouche éruptive située à environ 200 mètres sous la surface de l’océan.
Cette cartographie du fond de l’océan autour du volcan sous-marin Hunga-Tonga Hunga-Haʻapai permettra aux pays du Pacifique proches de la zone volcanique – qui s’étend de l’île du Nord de la Nouvelle-Zélande jusqu’aux Samoa – de mieux savoir où construire des infrastructures et comment les protéger; et, surtout, d’apprécier l’ampleur du risque auquel ils sont confrontés.
Source : La BBC.

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I have written several posts about the powerful eruption of the Hunga-Tonga Hunga-Haʻapai seamount in January 2022. It sent ash and water vapour at incredible heights into the mesosphere (57km in altitude), the highest recorded eruption column in human history, and generated tsunami waves across the globe.

A survey by New Zealand and UK vessels has now fully mapped the area around the Pacific volcano. It shows the seafloor was scoured and sculpted by violent debris flows out to a distance of over 80km. The mapping exercise at Hunga-Tonga Hunga-Haʻapai was led by New Zealand’s National Institute of Water and Atmospheric Research (NIWA). The gathered data indicates that at least 9.5 cubic kilometers of material were displaced during the event. NIWA adds that this is a volume equivalent to something approaching 4,000 Egyptian pyramids. Two-thirds of that material was the ash and rock ejected out through the volcano’s caldera.

This transport of material took the form of pyroclastic flows. In water, their searing heat enveloped them in a frictionless steam cushion on which they could simply run at very high speed. The survey work tracked flows that managed to travel up and over elevations of several hundred metres. This explains, for example, the loss of the submarine cable connecting Tonga to the global internet. A large section was cut out of this data link despite lying 50km to the south of Hunga-Tonga and beyond a large hill on the seafloor.

The pyroclastic flows also have a part in the tsunami story of Hunga-Tonga. Waves were recorded across the Pacific but also in other ocean basins, in the Atlantic and even in the Mediterranean Sea.

The NIWA team says there were essentially four ways water was displaced to generate these tsunamis: by the density flows pushing the water out of the way; through the explosive force of the eruption also pushing on the water; as a result of the dramatic 700-meter collapse of the caldera floor; and by pressure waves from the atmospheric blast acting on the sea surface. At certain phases during the eruption, these mechanisms likely worked in tandem. A good example is the biggest wave to hit Tonga’s main island, Tongatapu, 65km to the south of Hunga-Tonga. This occurred just over 45 minutes after the first major eruptive blast. A wall of water several metres high washed over the Kanokupolu peninsula, destroying beach resorts in the process. An atmospheric pressure anomaly may have increased the height of the tsunami waves.

The NIWA mapping of the ocean floor around the volcano was carried out in two parts. The first stage, which mapped and sampled the seafloor around the volcano, was conducted from New Zealand’s Research Vessel (RV) Tangaroa. The second stage, directly above the seamount, was given over to the British robot boat USV Maxlimer. Operated from a control room 16,000 km away in Tollesbury, UK, this uncrewed vehicle was able to identify ongoing, volcanic activity. The boat did this by tracing a persistent layer of glassy ash in the caldera back to a new vent cone some 200 meters under water.

All the results from the mapping of the ocean floor around Hunga-Tonga Hunga-Haʻapai will help Pacific nations close to the volcanic zone that runs from New Zealand’s North Island all the way to Samoa to know better now where to build infrastructure and how to protect it; and, importantly, to appreciate the scale of the risk they face.

Source: The BBC.

 Source: USGS

 Cartographie du plancher océanique avec le volcan qui se dresse à plus de 1,5 km de hauteur (Source: NIWA)

L’éruption du Hunga Tonga responsable de la vague de chaleur actuelle?

Après la « plume de chaleur » africaine de Météo France pour expliquer la vague de chaleur actuelle, voici l’éruption du volcan Hunga du journal L’Indépendant!

https://www.lindependant.fr/2022/10/28/meteo-une-eruption-volcanique-responsable-des-chaleurs-exceptionnellement-elevees-de-cette-annee-2022-10767105.php

On peut lire sur le site web du journal que « la France n’est pas la seule touchée [par la vague de chaleur]. Partout sur le globe, des anomalies brutales ont été enregistrées cette année. Des zones entières ont été frappées de températures dépassant les 50°C quand les valeurs des normales de saison ne sont pas, partout ailleurs, régulièrement explosées. » [NDLR: ces chaleurs record ont commencé à être enregistrées bien avant l’éruption aux Tonga.]

D’après le journal, « si le réchauffement climatique est bien entendu le premier responsable, un autre facteur peut expliquer ces changements très rapides, inédits. » L’auteur de l’article s’appuie sur les résultats d’une étude publiée en juillet 2022 dans Advancing Earth and Space Science (AGU). Selon l’interprétation des résultats de cette étude, l’éruption du volcan Hunga Tonga, en janvier 2022 pourrait avoir contribué à la chaleur effrénée et persistante de cette année.

Le journal précise que « c’est le service météo de Catalogne qui s’appuie sur cette étude pour rappeler que les éruptions volcaniques violentes ont toujours eu des conséquences sur le temps et le climat de la planète. » Certes, mais les éruptions cataclysmales comme celle du Pinatubo (1991) ou du Tambora (1815) ont eu un effet inverse puisqu’elles ont occasionné un refroidissement temporaire du climat.

Il est vrai que l’éruption du Hunga Tonga a émis une grande quantité de gaz et de vapeur d’eau dans l’atmosphère,

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2022/08/07/la-vapeur-deau-de-leruption-du-hunga-tonga-hunga-haapai-water-vapour-from-the-hunga-tonga-hunga-haapai-eruption/

Dans cette note rédigée le 7 août 2022, j’écrivais au vu d’un rapport de la NASA : « Cette énorme quantité de vapeur a augmenté la quantité totale d’eau dans la stratosphère d’environ 10 %. C’est près de quatre fois la quantité de vapeur d’eau entrée dans la stratosphère au moment de l’éruption du Pinatubo en 1991 aux Philippines. Les scientifiques expliquent que le panache, qui a éclipsé la puissance de la bombe atomique d’Hiroshima, pourrait affecter temporairement la température sur Terre. […] On sait que de puissantes éruptions volcaniques peuvent refroidir la température à la surface de la Terre car les cendres réfléchissent la lumière du soleil. L’éruption des Tonga marque un contraste saisissant, car la vapeur d’eau qu’elle a libérée est capable de piéger la chaleur. Selon les chercheurs, il pourrait s’agir de la première éruption volcanique à avoir un impact sur le climat, non pas par le refroidissement causé par les aérosols, mais par le réchauffement de la surface causé par la vapeur d’eau. »

Affirmer que l’éruption du Hunga Tonga contribue à la vague de chaleur actuelle est aller un peu vite en besogne. Comme je l’ai indiqué plus haut, le réchauffement climatique a débuté bien avant l’éruption aux Tonga. Il suffit d’observer la sécheresse qui sévit depuis de très longs mois dans l’ouest des Etats Unis pour s’en rendre compte. Même en France, le manque d’eau dû au réchauffement climatique n’a pas attendu l’éruption du Hunga Tonga pour se manifester. A la limite, on pourrait penser que l’éruption du Hunga Tonga a intensifié la hausse des températures ces derniers mois, mais pour le reste, c’est bien le réchauffement climatique d’origine anthropique qui est la véritable cause du problème.

Image satellite de l’énorme panache généré par l’éruption du 15 janvier 2022 (Source: NASA

Le point sur l’éruption de Home Reef (Tonga) // Update on the Home Reef eruption (Tonga)

La presse internationale parle beaucoup en ce moment de Home Reef, un volcan sous-marin dont l’activité éruptive a permis à une nouvelle île de faire surface dans l’Océan Pacifique au coeur de l’archipel des Tonga, au sud-ouest de Vavaʻu.

Ce n’est pas la première fois que ce volcan sous-marin se manifeste. En août 2006, une éruption a recouvert la mer d’une couche de pierre ponce. Après avoir atteint le Vanuatu au bout de 3 mois, la pierre ponce a touché les côtes orientales de l’Australie – distantes de quelque 3400 km – 8 mois après l’éruption…

Dans une note publiée le 16 septembre 2022, j’écrivais que les services géologiques des Tonga avaient annoncé le début d’une nouvelle éruption sous-marine du Home Reef le 10 septembre 2022, au vu d’un panache de gaz observé sur des images satellitaires. L’éruption avait alors formé une nouvelle petite île, d’environ 70 mètres de diamètre et s’élevant à environ 10 m au-dessus de la surface de l’océan.

Une nouvelle activité sous-marine a été détectée les 12 et 13 septembre et une anomalie thermique a été identifiée sur une image satellite le 13 septembre. La couleur de l’alerte aérienne est passée au Jaune (niveau 2 sur une échelle de quatre couleurs) et il a été demandé aux marins de rester à 5 km du volcan. Les émissions de gaz ont persisté au moins jusqu’au 14 septembre, avec des panaches s’élevant à moins de 1 km de hauteur.

Le 23 septembre 2022, j’expliquais que la nouvelle île de Home Reef continuait de croître. L’éruption se poursuivait avec des panaches de gaz et de vapeur qui ne dépassaient pas 1 km au-dessus du niveau de la mer. L’eau était décolorée autour de l’île qui mesurait 170 m de diamètre le 16 septembre. Elle atteignait 182 mètres du nord au sud et 173 mètres d’est en ouest le 18 septembre. Les panaches de vapeur avec une certaine teneur en cendres montaient à 3 km de hauteur du 19 au 20 septembre.

Selon le service géologique des Tonga, l’éruption continue aujourd’hui. L’île présentait le 27 septembre une superficie de 24 000 mètres carrés et son sommet culminait à une quinzaine de mètres au-dessus du niveau de la mer. Des panaches de gaz et de vapeur, avec parfois de la cendre, montent, selon les jours, entre 2 et 8 km au-dessus du niveau de la mer dont l’eau est toujours décolorée. .

Même si l’île nouvellement édifiée par l’éruption du Home Reef s’est rapidement agrandie au cours des derniers jours, cela ne devrait pas durer. Les îles créées par les volcans sous-marins peuvent persister pendant des années, mais elles ont généralement une vie courte. Par exemple, Home Reef a eu quatre périodes d’éruptions. Au cours de deux de ces périodes, de petites îles se sont formées. Au cours des deux autres périodes d’éruption en 1984 et 2006, des îles éphémères avec des falaises de 50 à 70 mètres de haut se sont formées. Lorsque le Late’iki situé à proximité est entré en éruption pendant 12 jours en 2020, l’île qu’il a créée a été emportée par les vagues en deux mois. A côté de cela, une île créée par une éruption du Late’iki en 1995 a duré 25 ans.

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The international press is currently talking a lot about Home Reef, an underwater volcano whose eruptive activity has allowed a new island to surface in the Pacific Ocean in the heart of the Tonga archipelago, southwest of Vavaʻu.
This is not the first time that this underwater volcano has been mentioned. In August 2006, an eruption covered the sea with a layer of pumice. After reaching Vanuatu after 3 months, the pumice shoal hit the eastern coasts of Australia – some 3400 km away – 8 months after the eruption…
In a note published on September 16, 2022, I wrote that the Geological Survey of Tonga had announced the beginning of a new underwater eruption at Home Reef on September 10th, 2022, in view of a gas plume observed in satellite images. The eruption had then formed a new small island, about 70 meters in diameter and rising about 10 m above the surface of the ocean.
New underwater activity was detected on September 12th and 13th, and a thermal anomaly was identified in a satellite imagery on September 13th. The aviation color code changed to Yellow (level 2 on a four-color scale) and sailors were asked to stay 5 km from the volcano. Gas emissions persisted at least until September 14, with plumes rising less than 1 km high.
On September 23rd, 2022, I explained that the new island of Home Reef continued to grow. The eruption continued with plumes of gas and steam that did not exceed 1 km above sea level. The water was discolored around the island which measured 170 m in diameter on September 16th. It reached 182 meters from north to south and 173 meters from east to west on September 18th. Steam plumes with some ash content rose to 3 km in height from 19 to 20 September.
According to the Geological Survey of Tonga, the eruption continues right now. On September 27th, the island had an area of ​​24,000 square meters and its summit was about fifteen meters above sea level. Plumes of gas and steam, sometimes with ash content, rise, according to the days, between 2 and 8 km above sea level whose water is still discolored. .

Even though the new island that has been built by the eruption of Home Reef has grown rapidly in size over the past few days, this should not last. Islands created by submarine volcanoes can persist for years, but they are usually short-lived. For example, Home Reef has had four periods of eruptions. During two of these periods, small islands formed. During the other two eruption periods in 1984 and 2006, ephemeral islands with cliffs 50 to 70 meters high were formed. When nearby Late’iki erupted for 12 days in 2020, the island it created was washed away by the waves in two months. Next to that, an island created by a Late’iki eruption in 1995 lasted 25 years.

L’éruption vue depuis l’espace le 14 septembre 2022 (Source: NASA)

La vapeur d’eau de l’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha‘apai // Water vapour from the Hunga Tonga-Hunga Ha‘apai eruption

Lorsque le volcan Hunga Tonga-Hunga Ha’apai (archipel des Tonga) est entré en éruption le 15 janvier 2022, il a envoyé des ondes de choc dans l’atmosphère ainsi que des vagues de tsunami à travers notre planète. Des études ont montré que les effets de l’éruption ont également atteint l’espace, provoquant un événement météorologique spatial majeur.
Les scientifiques de la NASA nous apprennent aujourd’hui que le volcan a émis une quantité colossale de vapeur d’eau dans l’atmosphère, avec probablement des effets notables sur la température de la Terre.
Selon la NASA, l’éruption du 15 janvier a envoyé non seulement des cendres dans la stratosphère, mais aussi suffisamment de vapeur d’eau pour remplir 58 000 piscines olympiques. Les scientifiques expliquent que l’événement a battu « tous les records » d’injection de vapeur d’eau depuis que les satellites ont commencé à enregistrer ce type de données.
Le Microwave Limb Sounder à bord du satellite Aura de la NASA, qui mesure les gaz dans l’atmosphère, a découvert que l’explosion avait envoyé quelque 146 téragrammes d’eau dans la stratosphère, entre environ 13 et 53 kilomètres au-dessus de la surface de la planète. Un téragramme (Tg) équivaut à 10 12 grammes ou 10 9 kilogrammes. Cette énorme quantité de vapeur a augmenté la quantité totale d’eau dans la stratosphère d’environ 10 %. C’est près de quatre fois la quantité de vapeur d’eau entrée dans la stratosphère au moment de l’éruption du Pinatubo en 1991 aux Philippines. Les scientifiques expliquent que le panache, qui a éclipsé la puissance de la bombe atomique d’Hiroshima, pourrait affecter temporairement la température sur Terre.
Depuis que la NASA a commencé à effectuer des mesures il y a 18 ans, seules deux autres éruptions, celle du Kasatochi en Alaska en 2008 et du Calbuco en 2015 au Chili, ont envoyé des quantités importantes de vapeur d’eau à des altitudes aussi élevées. Dans les deux cas, les nuages de vapeur d’eau se sont rapidement dissipés; aucun de ces événements n’est comparable à l’énorme quantité d’eau libérée par l’éruption aux Tonga.
On sait que de puissantes éruptions volcaniques peuvent refroidir la température à la surface de la Terre car les cendres réfléchissent la lumière du soleil. L’éruption des Tonga marque un contraste saisissant, car la vapeur d’eau qu’elle a libérée est capable de piéger la chaleur. Selon les chercheurs, il pourrait s’agir de la première éruption volcanique à avoir un impact sur le climat, non pas par le refroidissement causé par les aérosols, mais par le réchauffement de la surface causé par la vapeur d’eau.
Les scientifiques ajoutent que cette vapeur d’eau pourrait rester dans la stratosphère pendant plusieurs années, aggravant au passage l’appauvrissement de la couche d’ozone et augmentant les températures de surface. L’eau pourrait même rester pendant des décennies, sans avoir toutefois d’effets permanents.
On pense que la caldeira du volcan sous-marin, une dépression d’environ 150 mètres de profondeur, est à l’origine de ce phénomène exceptionnel. Si la caldeira avait été moins profonde, l’eau de mer n’aurait pas été assez chaude pour expliquer une telle quantité de vapeur d’eau; si elle avait été plus profonde, la trop grande pression exercée par l’eau de mer aurait atténué le souffle de l’explosion.
Source : CBS News.

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When the Hunga Tonga-Hunga Ha‘apai volcano (Tonga archipelago) erupted on January 15th, 2022, it sent atmospheric shock waves and tsunami waves around the world. Studies have shown that he effects of the eruption also reached space, causing a major space weather event.

NASA scientists now inform us that the volcano spewed an unprecedented amount of water vapour into the atmosphere, and this will likely have noticeable effects on Earth’s temperatures.

The January 15th eruption sent not only ash into the stratosphere, but also enough water vapor to fill 58,000 Olympic-sized swimming pools, according to NASA. Scientists explain it broke « all records » for the injection of water vapour since satellites began recording such data.

The Microwave Limb Sounder instrument on NASA’s Aura satellite, which measures atmospheric gases, found the blast delivered roughly 146 teragrams of water to the stratosphere, between about 13 and 53 kilometers above the planet’s surface. One teragram equals a trillion grams, and that extreme quantity increased the total amount of water in the stratosphere by about 10% . This is nearly four times the amount of water vapour estimated to enter the stratosphere from the 1991 Mount Pinatubo eruption in the Philippines. Scientists say that the unprecedented plume, which dwarfed the power of the Hiroshima atomic bomb, could temporarily affect Earth’s global average temperature.

Since NASA began taking measurements 18 years ago, only two other eruptions, the 2008 Kasatochi eruption in Alaska and the 2015 Calbuco eruption in Chile, sent substantial amounts of water vapour to such high altitudes. Both dissipated quickly; neither of those events compare to the huge amount of water released by the Tonga event.

Powerful volcanic eruptions usually cool surface temperatures on Earth because the resulting ash reflects sunlight. However, the Tonga eruption marks a stark contrast, because the water vapour it released can trap heat. According to the researchers, it may be the first volcanic eruption observed to impact climate not through surface cooling caused by volcanic sulfate aerosols, but rather through surface warming.

Experts say this water vapour could remain in the stratosphere for several years, potentially temporarily worsening the depletion of the ozone layer and increasing surface temperatures. The water could even remain for decades, but it should not have permanent effects.

Experts point to the underwater volcano’s caldera, a basin-shaped depression that is about 150 meters deep, as the reason for the record-breaking eruption. If the caldera was shallower, the seawater would not have been hot enough to account for the water vapour measurements, and if it was any deeper, intense pressures could have muted the blast.

Source: CBS News.

Image satellite de l’énorme panache généré par l’éruption du 15 janvier 2022 (Source: NASA)