Étiquette : tsunami

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)

Simulation de séisme sur le Détroit de Messine

Qui n’a pas pris le ferry pour traverser le Détroit de Messine et rêvé de pouvoir un jour emprunter un pont qui enjamberait ce bras de mer?

En ce 4 novembre 2022 a lieu en Sicile un exercice national de Protection civile intitulé « Séisme dans le détroit » dans le cadre du projet de construction d’un pont enjambant le Détroit de Messine. L’exercice concerne 37 localités autour de Reggio Calabria et 19 de celle de Messine. Comme base de l’exercice, il y a la simulation d’une secousse sismique d’une intensité supérieure à celle enregistrée dans la zone du détroit en 1975, à 5 kilomètres de la côte de Reggio.
L’exercice permettra de tester le système de Protection civile et les systèmes de coordination sur le territoire. Sera testé en particulier un système d’alerte aux personnes: 500 000 environ recevront un message d’alerte sur leurs téléphones portables, une technologie en vigueur dans d’autres parties du monde, en Islande par exemple.
Le séisme simulé a une magnitude de M 6,0 avec un scénario qui présente les plus grands dégâts dans certaines localités de la province de Reggio Calabria, mais avec des effets importants également dans la province de Messine. L’événement est susceptible de provoquer des effets environnementaux au sol tels que des glissements de terrain et la liquéfaction des sols, la réactivation de failles et, potentiellement, un tsunami. Lorsque se produira la simulation du séisme, la salle de surveillance sismique de l’INGV communiquera les coordonnées, la magnitude et la profondeur de l’événement dont l’épicentre se trouvera dans la province de Reggio Calabria.
Parallèlement, sur la base des paramètres du séisme, le Centre d’Alerte aux Tsunamis de l’INGV, qui opère au sein du Système National d’Alerte aux tsunamis générés par les séismes en Méditerranée, effectuera des simulations d’un potentiel tsunami avec un niveau d’alerte Orange. Le Centre d’Alerte aux Tsunamis estimera les heures d’arrivée prévues et les niveaux d’alerte le long des côtes exposées; il enverra les messages d’alerte à la protection civile qui les transmettra aux autorités locales et à toutes les composantes du système national de Protection civile. L’INGV testera également les processus de communication interne, les activités de sa cellule de crise, la salle de surveillance sismique et d’alerte aux tsunamis et les activités de tous ses groupes opérationnels d’urgence.
L’exercice, qui se déroule parallèlement à la Journée mondiale de sensibilisation aux tsunamis, comprend également des communications au public et aux médias concernant les informations publiées sur le portail et sur les réseaux sociaux institutionnels.
Il existe 33 scénarios opérationnels avec l’hypothèse de milliers de personnes qui n’ont plus de logements à leur disposition. En Calabre deux colonnes mobiles seront opérationnelles, une régionale, sur Gioia Tauro et la seconde qui se déplacera entre la Calabre et la Sicile.

Source: La Sicilia.

Image satellite du Détroit de Messine (Source: NASA)

Retour au calme sur le Stromboli (Sicile) // Situation back to normal on Stromboli (Sicily)

Comme le montre le tracé sismique ci-dessous, on observe en ce moment un retour au calme sur le Stromboli après l’événement du 9 octobre 2022. Plus qu’une intensification de l’activité explosive – qui n’apparaît pas sur les sismos – on a assisté à un effondrement partiel de la terrasse cratèrique nord.

Dans un premier temps, cet effondrement a généré une coulée pyroclastique très spectaculaire avec une importante quantité de matériaux qui a dévalé le long de la Sciara del Fuoco avant d’atteindre la mer où l’impact a provoqué un mini tsunami.

Cette évacuation de matériaux a été suivie d’une coulée de lave qui a emprunté le chenal tracé par la coulée pyroclastique.

Plusieurs vidéos réalisées à l’aide de drones et diffusées sur les réseaux sociaux ont permis de comprendre le déroulement de la situation.

Ce n’est pas la première fois qu’un effondrement se produit au niveau des cratères et entraîne le déferlement d’une importante quantité de matériaux. Ces derniers s’accumulent au pied de la Sciara del Fuoco, en majeure partie sous le niveau de la mer. La répétition de tels événements peut entraîner une déstabilisation et l’effondrement de la masse de matériaux accumulés en profondeur, en générant un tsunami, comme cela s’est produit, par exemple, à la fin de l’année 2002, avec des dégâts causés aux habitations sur le littoral.

A noter que les derniers événements n’ont pas changé les modalités d’accès au volcan: jusqu’à 290 m d’altitude librement et jusqu’à 400 m avec accompagnement obligatoire des guides.

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As shown in the seismic plot below, the situation is back to normal on Stromboli after the event of October 9th, 2022. More than an intensification of explosive activity – which does not appear on the seismographs – there was a partial collapse of the northern crater terrace.
Initially, this collapse generated a very spectacular pyroclastic flow with a large quantity of material which tumbled down the Sciara del Fuoco before reaching the sea where the impact caused a mini tsunami.
This evacuation of materials was followed by a lava flow which travelled along the channel dug by the pyroclastic flow.
Several videos made using drones and released on social networks have made it possible to understand the unfolding of the situation.
This is not the first time that a collapse has occurred at the craters and caused the surge of a large quantity of material. These accumulate at the foot of the Sciara del Fuoco, mostly below sea level. The repetition of such events can lead to the destabilization and the collapse of the mass of materials accumulated at depth, generating a tsunami, as happened, for example, at the end of 2002, with damage to homes on the coast.

It should be noted that the latest events have not changed the access rules to the volcano: up to 290 freely and up to 400 m with the compulsory accompaniement of the guides.

Source: LGS

Glissements de terrain glaciaires // Glacial landslides

Au cours de ma conférence « Glaciers en péril », j’explique que la fonte et le recul des glaciers ont exposé les pentes de leurs encaissants; elles sont devenues instables et susceptibles de s’effondrer en produisant des glissements de terrain, voire des tsunamis. C’est ce qui s’est passé en Nouvelle-Zélande avec les glaciers Franz Josef et le Fox qui fondent à un rythme si rapide qu’il est devenu trop dangereux pour les touristes de s’aventurer dans leurs vallées, ce qui a mis fin à une tradition vieille d’un siècle.
De la même façon, dans une grande partie de l’Alaska côtière, le recul des glaciers a mis les pentes à nu, avec des risques de glissements de terrain. Les chercheurs qui surveillent le fjord de Barry Arm dans le Prince William Sound expliquent que le glissement de la pente s’est accéléré récemment, mais il est impossible de prévoir quand un glissement majeur se produira et déclenchera un tsunami potentiellement destructeur près de Whittier.
Le Barry Arm est surveillé de près depuis 2020, année où les scientifiques ont détecté pour la première fois des mouvements de terrain dans le fjord instable au nord-est de Whittier. C’est aussi l’époque où ils ont commencé à contrôler la zone avec des satellites.
Le flanc du Barry Arm pourrait s’effondrer dans le bras de mer en dessous et déclencher une vague qui pourrait présenter un risque certain pour les plaisanciers et les zones de loisirs à proximité. Dans le pire des cas, la vague pouvant atteindre 2 mètres de hauteur à Whittier.
Selon le service qui gère les levés géologiques et géophysiques, la pente glisse plus rapidement qu’elle ne le faisait depuis 2020, à un rythme de 4 à 6,5 centimètres par jour. La zone qui bouge se trouve directement au-dessus de l’eau. Il se peut que l’effondrement soit imminent. C’est pourquoi les scientifiques ne sont plus autorisés à accéder au site par la mer. Toutefois, les dernières données ne disent pas aux chercheurs quand un effondrement pourrait se produire.
Alors que les scientifiques surveillent de près le flanc du Barry Arm, d’autres pentes sont instables dans la région. Récemment, il y a eu un glissement de terrain sur le glacier Ellsworth près de Seward. L’événement a envoyé environ 10 millions de tonnes de matériaux. Heureusement, le glissement de terrain est resté sur la terre ferme.
Source : médias d’information américains.

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During my conference « Glaciers at risk’, I explain that the melting and retreat of glaciers has left the slopes of their valleys exposed, unstable and more prone to collapse, generating landslides and possible tsunamis. For instance, this is what happened in New Zealand with the Franz Josef and Fox glaciers, which have been melting at such a rapid rate that it has become too dangerous for tourists to hike onto them from the valley floor, ending a tradition that dates back a century.

In much of coastal Alaska, glacial retreat has left slopes exposed, unstable and more prone to collapse. Researchers monitoring the landslide at Barry Arm in Prince William Sound say the slope’s movement has sped up recently, but it is impossible to forecast when a catastrophic slide might occur that could trigger a potentially life-threatening tsunami near Whittier.

Barry Arm has been closely monitored since 2020 when scientists first took note of movement at the unstable fjord northeast of Whittier and when they started controlling the area with satellites.

The slope at Barry Arm could slide into the water below, creating a wave that could pose a serious risk to nearby boaters and recreators and, in a worst-case scenario, a wave up to 2 meters high in Whittier.

According to the Department of Geological and Geophysical Surveys, the slope is moving faster than it has since 2020, at a rate of 4 to 6.5 centimeters per day. The area that is moving is directly above the water. This could be a sign of impending collapse. This is why scientists have been stopped from accessing the site by water. The new data does not tell researchers when a collapse might occur.

While scientists are watching the slide at Barry Arm closely, it is not the only unstable slope in the area. Recently, there was a landslide at the Ellsworth Glacier near Seward. The event sent an estimated 10 million tons of material sliding. Fortunately, the material did not hit the water.

Source: U.S. news media.

Barry Arm (Crédit photo: USGS)