Des drones sur le Kilauea (Hawaii) pendant l’éruption de 2018 // Drones on Kilauea Volcano (Hawaii) during the 2018 eruption

Cela fait des décennies que des hélicoptères et des avions véhiculent les volcanologues du HVO, ce qui leur a permis de bonnes observations visuelles et thermiques, d’entretenir les équipement sur le terrain et d’effectuer des mesures géophysiques et géochimiques. L’éruption du Kilauea en 2018 a été l’occasion d’adopter une nouvelle technologie aéroportée – les drones, aussi appelés UAS (Unmanned Aircraft Systems en américain) – pour mieux surveiller l’évolution de l’éruption.
Auparavant, l’Université d’Hawaii à Hilo avait utilisé des drones pour cartographier la coulée de lave de Pāhoa en 2014. D’autres organismes externes ont également effectué de courtes campagnes à l’aide de drones au sommet du Kilauea et sur le Pu’uO’o avec l’autorisation du Parc National des Volcans d’Hawaii*. Toutefois, avant l’éruption de 2018, l’USGS n’avait pas utilisé de drones pour surveiller une éruption à Hawaii.
La dernière éruption du Kilauea fut donc l’occasion pour l’USGS d’utiliser des drones pour la première fois. Pendant la majeure partie de l’événement, les scientifiques équipés de drones ont travaillé 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, parfois en plusieurs équipes afin d’effectuer des mesures simultanément au sommet et sur la Lower East Rift Zone (LERZ). La fonction de base des drones lors de l’éruption de 2018 a été de fournir des images et des vidéos en continu. Cela a permis d’observer des phénomènes éruptifs inaccessibles à cause de leur dangerosité. D’un point de vue pratique, les images fournies par les drones ont également permis une meilleure connaissance de la situation et de définir les mesures à prendre en conséquence. Les drones ont permis d’identifier les secteurs où de nouvelles émissions de lave se produisaient ou étaient susceptibles de se produire. Dans un cas, un drone de l’USGS a contribué à l’évacuation d’un habitant de Puna menacé par une coulée de lave qui se rapprochait dangereusement de sa maison.
Certains drones ont été équipées de caméras thermiques. Leurs images ont été utilisées pour créer des cartes détaillées des coulées de lave. L’imagerie thermique a également été utilisée pour identifier les parties les plus chaudes et les plus actives du champ d’écoulement. Cela fut particulièrement utile lorsque les images à l’oeil nu ne permettaient pas de différencier suffisamment les coulées légèrement plus anciennes des plus récentes.
Parmi les autres applications techniques des images fournies par les drones, on notera la création de modèles numériques de hauteur de lave (DEM) et la mesure de la vitesse de la lave dans les chenaux. En utilisant des images pour déterminer la hauteur de la lave nouvellement écoulée, les nouveaux relevés DEM ont pu être comparés aux DEM précédant l’éruption pour calculer le volume de la lave émis. Au sommet du Kilauea, les DEM ont permis au HVO d’effectuer des mesures de la caldeira en phase d’effondrement et de déterminer l’ampleur de cet effondrement. Le long de la zone de rift, les vidéos réalisées au-dessus de chenaux où la lave s’écoulait rapidement ont permis de calculer la quantité et la vitesse de la lave au sortir des fissures.
Au-delà des possibilités offertes au niveau des images, l’éruption de 2018 a permis pour la première fois à l’USGS d’installer des capteurs de gaz sur des drones à Hawaii. Les fractures étaient trop dangereuses pour une approche à pied pour mesurer la chimie des gaz. En revanche, un capteur multi-gaz monté sur un drone a permis de déterminer la chimie des panaches éruptifs. De même, au sommet, en raison d’effondrements et des risques d’explosion, les mesures de gaz au sol dans la caldeira du Kilauea n’étaient pas possibles. Les mesures effectuées à l’aide de drones étaient la seule méthode fiable pour mesurer l’emplacement, la composition chimique et la quantité de gaz volcaniques émis au sommet.
Source: USGS / HVO.

* Il est bon de rappeler ici que l’utilisation de drones est formellement interdite aux touristes à l’intérieur des parcs nationaux aux Etats Unis. L’infraction à la loi entraîne une forte amende et la confiscation de l’appareil. C’est ce qui est arrivé à un visiteur de la terrasse du Jaggar Museum il ya deux ans, pour ne pas avoir tenu compte des injonctions des rangers.

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Helicopters and other aircraft have transported HVO volcanologists for decades, giving them access for visual and thermal observations, equipment maintenance, and other geophysical and geochemical measurements. The 2018 eruption of Kīiauea presented an opportunity to adopt a new airborne technology – Unmanned Aircraft Systems (UAS or drones) – to better monitor the eruption.
Previously, the University of Hawaii at Hilo used UAS to map the 2014 Pāhoa lava flow. Other external collaborators have also previously flown short campaigns at Kilauea’s summit and at Pu’uO’o with permission of Hawaiii Volcanoes National Park. But before the 2018 eruption, the USGS itself had not employed UAS to monitor an eruption in Hawaii.
In 2018, however, UAS teams were mobilized for the Kilauea eruption response. Through most of the activity, UAS crews worked 24/7, sometimes splitting into multiple teams so that measurements could be made at both the summit and Lower East Rift Zone (LERZ) simultaneously. The most basic capability of the UAS during the 2018 eruption was simple video imaging and streaming. This allowed for documentation of eruptive features that would not otherwise have been accessible for study due to hazardous conditions. In a more practical sense, UAS imaging also offered better situational awareness for the eruption response. UAS images helped identify where new lava breakouts were happening or were likely to occur. In one instance, a USGS UAS helped with the evacuation of a Puna resident as a lava flow quickly approached.
Some of the UAS were outfitted with thermal cameras, which provided images that were used to create detailed maps of the lava flows. Thermal imagery was also used to identify the hottest, most active portions of the flow field, which was particularly useful when visible images were not able to differentiate between slightly older and slightly newer flows.
More technical applications of UAS-based imaging included the creation of digital elevation models (DEMs) and measurements of lava flow speeds within channels. By using imagery to determine the height of newly emplaced lava, the new DEMs could be compared to pre-eruption DEMs to calculate the volume of lava erupted. At Kilauea’s summit, DEMs helped HVO assess the new landscape of the collapsing caldera and determine just how much collapse was occurring. Along the rift zone, videos taken above fast-flowing lava channels helped with calculations of how much and how quickly lava was erupting from the fissures.
Beyond the UAS imaging opportunities, the 2018 eruption was the first time that the USGS mounted gas sensors on UAS in Hawaii. The fissures were too dangerous to approach on foot to measure the gas chemistry, but a multi-gas sensor mounted on a UAS helped determine the chemistry of the eruptive plumes. Likewise, at the summit, with collapse events and potential explosion hazards, ground-based gas measurements within Kilauea caldera were not possible. UAS-based measurements were the only safe method for measuring the location, chemistry, and amount of volcanic gas released at the summit.
Source: USGS / HVO.

Volcanologues de l’USGS préparant un drone (Crédit photo: USGS)

Observations de l’éruption du Kilauea (Hawaii) // Observations of the Kilauea eruption (Hawaii)

Selon certains médias comme Fox News, les touristes pourraient bientôt pouvoir observer l’éruption du Kilauea. Il se dit que les autorités font tout leur possible pour trouver une zone sécurisée avec un choix qui se limite à seulement quelques sites. Toutes les mesures de sécurité doivent être considérées avant qu’une telle plateforme puisse être approuvée par les autorités sanitaires et l’USGS. [NDLR : En d’autres termes, la situation n’a pas évolué et le point d’observation joue toujours l’Arlésienne ! Pas sûr qu’il soit mis en place avant la fin de l’éruption !]
Les touristes pourraient être conduits vers ce point d’observation par bus ou par navette pour ne pas entraver la circulation et, une fois sur place, ils seraient limités dans leurs déplacements pour des raisons de sécurité. Le site serait accessible pendant la journée et la nuit, mais probablement pas après 22 heures. L’entrée du point d’observation ne serait pas gratuite et permettrait d’apporter un peu d’argent aux commerces locaux durement touchés par l’éruption.
L’information concernant le site d’observation de l’éruption intervient alors que les exploitants de bateaux d’excursions ont déclaré qu’ils respecteraient les dernières décisions de la Garde côtière et donc la nouvelle distance de sécurité pour observer l’entrée de la lave dans l’océan. La Garde côtière interdit désormais aux embarcations de s’approcher à moins de 300 mètres de l’endroit où la lave arrive dans la mer et aucune dérogation ne sera accordée.

À l’heure actuelle, les excursions en bateau et en hélicoptère sont les seules solutions pour assister à l’éruption; il faut débourser au minimum environ 250 dollars par personne.
Les restrictions d’accès à l’éruption ont dissuadé de nombreux touristes de visiter la Grande Ile en général, et le District de Puna en particulier. Les entreprises commerciales entre Volcano et Pahoa ont vu leur activité chuter de 20% à 80%.
Source: Fox News.

L’USGS a mis en ligne une nouvelle vidéo tournée depuis d’un drone le 14 juillet 2018. Elle montre la Fracture n° 8, source de la coulée de lave. On remarque que la lave est toujours émise en abondance mais qu’il n’y a plus de fontaines, ce qui laisse supposer que la pression est moins forte.
La lave qui sort du cône avance à une vitesse d’environ 20 à 25 kilomètres à l’heure dans un chenal surélevé qui atteint jusqu’à 15 mètres de hauteur et s’étire sur plus de 12 km jusqu’à l’océan.
Les drones sont très utiles pour observer et étudier les zones dangereuses. Ils permettent de collecter des vidéos et des images pour cartographier les limites des coulées de lave, observer les débordements et évaluer la vitesse de progression de la lave. Ils peuvent également être dotés de capteurs pour collecter des données thermiques et gazières.
https://youtu.be/y_RGPdnt_Ec

Quelques chiffres:
L’éruption actuelle – qui se poursuit – a éclipsé chaque événement survenu dans la zone du Lower East Rift depuis 1800 et a émis environ 450 millions de mètres cubes de lave jusqu’à présent.
En comparaison, environ 122 millions de mètres cubes de lave ont éclaté en 1960 lorsque le village de Kapoho a été couvert.
Le HVO affirme que cette activité est sans précédent depuis 200 ans.
Le taux de lave sortant de Fissure 8 dépasse également de loin le taux d’éruption observé à l’évent Pu’u ‘O’o au cours de ses 35 années d’activité sur la zone du Moyen-Orient.
Le volume de l’effondrement d’Halema’uma’u au sommet du volcan Kilauea a été estimé à environ 700 millions de mètres cubes le 17 juillet 2018 et augmente de 13 millions de mètres cubes par jour.
Source: USGS / HVO.

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According to some news media like Fox News, the ongoing eruption of Kilauea Volcano might soon be visible to tourists on land. It is said that officials are working hard to find a safe viewing area and have narrowed a possible viewing area down to a few sites. All safety measures need to be considered before such a place can be approved by the Hawaii Department of Health and USGS.

Tourists could be brought to the viewing area on land by either bus or shuttle to limit traffic, and would be limited as to how far they could walk around. Visitors would be allowed to go to the site during the day and at night, but probably not past 10 p.m. The entrance of the viewing site would not be free and it would serve as a way to help local businesses affected by the eruption.

The news of a possible viewing location on land comes after Hawaii tour boat operators said they will follow the Coast Guard’s revised policy and stay further away from the ocean entry.

The Coast Guard now prohibits vessels from getting closer than 300 metres from where lava flows into the sea. No exception will be granted by the Coast Guard.

At the moment, boat and helicopter tours are the only options people have to witness the eruption; each costs about $250 per person.

The restrictions have deterred many travelers from visiting the Big Island in general, and Puna near the volcano in particular. Businesses in the area from Volcano down to Pahoa area have lost from 20 percent to 80 percent.

Source: Fox News.

USGS has released a new video shot from a drone on July 14th, 2018. It shows the source of the lava flow at Fissure 8. One can notice that lava is still produced profusely but there are no more lava fountains, which suggests that pressure is less high.

Lava emerging from the cone is travelling about 20-25 kilometres per hour into a perched channel that is as much as 15 metres above the ground surface and extends about 13 kilometres to the active ocean entry.

Unmanned Aircraft Systems (UAS) also called drones are very useful to observe and study dangerous areas. They allow to collect video and images to map lava flow boundaries, track overflows, and help assess channel velocities. They can also carry sensors to collect thermal and gas data.

https://youtu.be/y_RGPdnt_Ec

A few figures:

The current eruption – which is continuing – has eclipsed each event on the Lower East Rift Zone since 1800, and has emitted about 450 million cubic metres of lava so far.

In comparison, about 122 million cubic metres of lava erupted in 1960 when Kapoho village was covered.

HVO says this activity is now unprecedented in the last 200 years.

The rate of lava flowing out of Fissure 8 also far exceeds the eruption rate that was seen at the Pu‘u ‘O‘o vent during its 35 years of activity on the Middle East Rift Zone.

The volume of the collapse in Halema’uma’u at the summit of Kilauea Volcano was estimated at about 700 million cubic metres on July 17th, 2018, and is expanding by 13 million cubic metres a day.

Source: USGS / HVO.

Crédit photo: USGS / HVO