Nouvelle carte géologique du flanc nord-est du Mauna Loa // New geological map of the northeast flank of Mauna Loa

Une nouvelle « Carte géologique du flanc nord-est du Mauna Loa », l’aboutissement de nombreuses années de travail par des géologues du HVO, a récemment été publiée par  l’USGS. Le travail a été mené par John P. Lockwood et Frank Trusdell. Cette nouvelle carte a été mise à jour et remplace la « Carte géologique de l’île d’Hawaï » (1996) et la « Carte géologique de l’État d’Hawaii » (2007).
Couvrant 1 140 kilomètres carrés sur le flanc nord-est du Mauna Loa, la nouvelle carte représente une superficie égale aux îles de Molokai et Lanai réunies. La surface cartographique s’étend de l’altitude 3316 mètres jusqu’au niveau de la mer, de Pu’u’ula’ula («Colline Rouge») au sud-ouest jusqu’à Hilo au nord-est.
Le Mauna Loa s’est manifesté à 33 reprises depuis le début des descriptions écrites des éruptions en 1832. Certaines éruptions ont été précédées de brefs épisodes de sismicité, tandis que d’autres ont suivi plusieurs mois à une année de sismicité intense. Depuis 1832, sept éruptions se sont produites dans la zone couverte par la carte: 1852, 1855-56, 1880-81, 1899, 1935-36, 1942 et 1984.
La Zone de Rift Nord-Est (ZRNE) du Mauna Loa mesure environ 40 km de long et 2 à 4 km de large. Les fissures éruptives et les fractures au sol coupent les dépôts volcaniques et des coulées à l’intérieur et à proximité du sommet de la zone de rift. Au départ de la ZRNE, la lave s’écoule généralement vers le nord, l’est ou le sud, selon l’emplacement des bouches éruptives par rapport au sommet de la zone. Par exemple, lors de l’éruption du Mauna Loa en 1880-1881, les coulées se sont d’abord orientées vers le sud, en direction du Kilauea, avant de bifurquer vers le nord-est en direction de Hilo.
Bien que la plupart des bouches éruptives de la ZRNE soient à plus de 30 km de Hilo, une branche de coulée lors de l’éruption de 1880-1881 a presque atteint la baie de Hilo. En fait, la ville de Hilo est entièrement construite sur des coulées de lave en provenance de la ZRNE, la plupart d’entre elles ayant eu lieu avant 1852.
La carte montre la répartition de 105 coulées, réparties en 15 groupes d’âge allant de plus de 30 000 ans avant notre ère, jusqu’à 1984. Le schéma de couleurs adopté pour la carte est basé sur l’âge des dépôts volcaniques. Les couleurs chaudes (rouge, rose et orange) représentent des dépôts d’époques récentes, tandis que les couleurs froides (bleu et violet) représentent des dépôts plus anciens.
Du point de vue géologique, on peut déduire plusieurs faits intéressants de l’histoire géologique de la ZRNE. Par exemple, au cours des 4000 dernières années, les parties centrale et supérieure de la zone de rift étaient plus actives que la partie inférieure, peut-être en raison de la compression exercée sur la partie inférieure de la ZRNE par les volcans Mauna Kea et Kilauea tout proches.
La carte géologique fournit des informations fondamentales sur le comportement éruptif du Mauna Loa sur le long terme. Elle constitue une base à partir de laquelle des études collaboratives en géologie et en biologie pourront être lancées. La carte peut être visualisée ou téléchargée gratuitement sur le site des publications de l’USGS à cette adresse : doi.org/10.3133/sim2932A.

.Source: USGS / HVO

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A new “Geologic map of the northeast flank of Mauna Loa volcano” the culmination of many years of work by Hawaiian Volcano Observatory (HVO) geologists, was recently published by the U.S. Geological Survey (USGS). The work was spearheaded by John P. Lockwood and Frank Trusdell.

For the northeast region of Mauna Loa, this updated map supersedes the “Geologic Map of the Island of Hawaii” (1996) and the “Geologic Map of the State of Hawaii” (2007).

Encompassing 1,140 square kilometres of the northeast flank of Mauna Loa, the new map comprises an area equivalent to the islands of Molokai and Lanai combined. The mapped area extends from an elevation of 3316 m to sea level, from Pu‘u‘ula‘ula (“Red Hill”) on the southwest to Hilo on the northeast.

Mauna Loa is known to have erupted 33 times since written descriptions became available in 1832. Some eruptions were preceded by only brief seismic unrest, while others followed several months to a year of increased seismicity. Since 1832, seven eruptions occurred within the area covered by the map: 1852, 1855–56, 1880–81, 1899, 1935–36, 1942, and 1984.

The Northeast Rift Zone (NERZ) of Mauna Loa is about 40 km long and 2–4 km wide. Eruptive fissures and ground cracks cut volcanic deposits and flows in and near the crest of the rift zone. Lava typically flows from the NERZ to the north, east, or south, depending on vent location relative to the rift crest. For instance, during the 1880–1881 eruption of Mauna Loa, flows initially traveled south towards Kilauea, but later, northeast towards Hilo.

Although most of the NERZ source vents are more than 30 km from Hilo, one branch of the 1880–1881 flow nearly reached Hilo Bay. In fact, Hilo is built entirely on lava flows erupted from the NERZ, most of them older than 1852.

The map shows the distribution of 105 eruptive flows, separated into 15 age groups ranging from more than 30,000 years before present to 1984. The color scheme adopted for the map is based on the age of the volcanic deposits. Warm colors (red, pink, and orange) represent deposits from recent epochs of time, while cool colours (blue and purple) represent older deposits.

From the geologic record, we can deduce several facts about the geologic history of the NERZ. For example, in the past 4,000 years, the middle to uppermost sections of the rift zone were more active than the lower section, perhaps due to compression of the lower northeast rift zone by the adjacent Mauna Kea and Kilauea volcanoes.

The geologic map provides fundamental information on the long-term eruptive behaviour of Mauna Loa Volcano. In addition, it offers a valuable foundation from which collaborative studies in geology and biology can be launched. The map can be viewed or freely downloaded from USGS Publications at doi.org/10.3133/sim2932A.

Source : USGS / HVO.

Une image plus grande de la carte peut être téléchargée gratuitement à cette adresse:
A larger image of the map can be freely uploaded at this address :

http://cf.hawaii247.com/wp-content/uploads/2017/07/VW-2017-07-12_Mauna-Loa-NE-geologic-map_full-sheet_USGS.jpg

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L’Observatoire Volcanologique de Yellowstone // Yellowstone Volcano Observatory

drapeau-francaisAu cours de son mois de sensibilisation à l’activité volcanique, l’USGS a consacré plusieurs articles aux observatoires gérés par cette institution. Le dernier en date est celui de Yellowstone. Contrairement à ses homologues, le Yellowstone Volcano Observatory (YVO) est un observatoire « virtuel », ce qui signifie qu’il n’y a pas de bâtiment à l’intérieur du Parc. [NDLR :Il y a quelques années, un bureau existait encore sur le site des Mammoth Hot Springs, mais il est vide actuellement.]
L’Observatoire de Yellowstone a été fondée en 2001 pour une meilleure surveillance de l’activité volcanique et sismique dans le Parc National. Il s’est agrandi en 2013, année où il a regroupé huit institutions: les trois premiers partenaires (l’USGS, le National Park Service et l’Université de l’Utah), des universités et des laboratoires géologiques du Montana, du Wyoming et de l’Idaho, ainsi que l’UNAVCO dont la spécialité est l’étude de la déformation des sols. Cette approche collaborative permet de mieux contrôler les processus et les risques géologiques sur les volcans actifs.
Ces différents partenaires se partagent les tâches d’installation et de maintenance des équipements dans la région de Yellowstone. Ainsi, l’Université de l’Utah s’occupe du réseau sismique, l’UNAVCO gère le réseau GPS et d’autres données de déformation, tandis que l’USGS contrôle les températures et les fluides hydrothermaux dans le parc national [NDLR : C’est dans ce cadre que j’ai collaboré aux contrôle des températures dans le Parc il y a quelques années]. Les données  satellitaires et GPS renseignent sur les déformations de la caldeira de Yellowstone tandis que les stations sismiques contrôlent les milliers de séismes enregistrés chaque année dans le Parc. Au cours des dernières décennies, on a pu observer que la caldeira se soulevait et s’abaissait de plusieurs centimètres par an, souvent avec l’apparition d’une sismicité intense.
Une période de déformation spectaculaire s’est produite en 2013-2014, lorsque le Norris Geyser Basin a commencé à se soulever de plusieurs centimètres par an. Le phénomène a duré jusqu’au 30 mars 2014, jour où un séisme de M 4.8 a été enregistré ; c’était l’événement le plus significatif dans la région depuis 1980!
Immédiatement après ce séisme, l’inflation a cessé et le sol s’est abaissé. Les scientifiques pensent que l’inflation a été causée par l’accumulation de fluides sous le Norris Geyser Basin. Le séisme a marqué l’évacuation d’un bouchon dans le système hydrothermal, ce qui a permis aux fluides accumulés de s’évacuer et au sol de s’abaisser.
Il convient de noter que cette même zone a recommencé à se soulever au début de l’année 2016, mais de façon moins spectaculaire qu’en 2014. Au cours des derniers mois, l’inflation a considérablement ralenti et aucun séisme significatif n’a été observé en 2016.

Outre le travail d’observation dans le Parc, l’Observatoire de Yellowstone est également responsable du suivi de l’activité volcanique dans le Montana, le Wyoming, l’Utah, le Colorado, le Nouveau Mexique et l’Arizona. Tous ces Etats possèdent des volcans qui sont entrés en éruption au cours des derniers millénaires, comme le Sunset Crater en Arizona, qui s’est manifesté en 1085 de notre ère.
Des informations erronées sont parfois diffusées par les médias. En avril 2014, des touristes ont vu courir un troupeau de bisons [scène fréquente dans le Parc !] qui semblaient en proie à la panique. La nouvelle s’est répandue qu’ils sentaient venir une éruption, ce qui, bien sûr, était complètement faux!

http://www.ajc.com/news/national/buffalo-running-from-yellowstone-feared-sign-pending-eruption/g5459ZGAVaHng9Tdyy9aTO/

En juillet de la même année, on a vu fondre le goudron d’une route dans le Parc, événement qui a donné naissance à une foule d’articles dans la presse, certains d’entre eux affirmant qu’une éruption était sur le point de se produire!
https://youtu.be/GHTpQ8xsOSI

Vous obtiendrez des informations fiables sur l’activité volcanique dans le Parc National de Yellowstone en cliquant sur ce lien:
Https://volcanoes.usgs.gov/volcanoes/yellowstone/

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drapeau-anglaisDuring its Volcano Awareness Month, USGS dedicated several articles to the observatories it manages. The last one was about Yellowstone. Unlike the other USGS volcano observatories, the Yellowstone Volcano Observatory (YVO) is a “virtual” observatory, meaning that there is no physical building.

YVO was founded in 2001 to strengthen the monitoring of volcanic and earthquake activity in the Yellowstone National Park region. It was expanded in 2013 into a consortium of eight organizations: the original three partners (USGS, National Park Service, and University of Utah), plus universities and state geological surveys in Montana, Wyoming, and Idaho, and UNAVCO (a consortium specializing in the study of ground deformation). This collaborative approach to volcano observation ensures better study and monitoring of active geologic processes and hazards.

The YVO consortium shares the task of establishing and maintaining equipment in the Yellowstone region. For example, the University of Utah operates the Yellowstone seismic network, UNAVCO works with GPS and other deformation data, and the USGS uses temperature and stream gages to track changes in hydrothermal activity throughout the National Park. GPS and satellite radar data indicate deformation of the Yellowstone caldera, and ground-based seismic stations monitor the occurrence of thousands of earthquakes in any given year. Over the past several decades, the caldera has been observed to rise and fall by several centimetres per year, often accompanied by intense seismicity.

A recent spectacular period of deformation occurred in 2013–2014, when the Norris Geyser Basin began to uplift suddenly by several centimetres per year. The uplift lasted until March 30th, 2014, when an M 4.8 earthquake occurred, the largest earthquake in the region since 1980!

Immediately thereafter, the region began subsiding. Scientists believe that the uplift was caused by fluid accumulation beneath the Norris area. The earthquake represented the breaking of a seal in the hydrothermal system, which allowed the accumulated fluid to drain away and the ground to subside.

It’s worth noting that the same region began uplifting again in early 2016, although the rate was slightly less than that in 2014. In the last few months, the rate of uplift has slowed considerably. No strong earthquakes have occurred in the region thus far.

Although Yellowstone is clearly the focus of YVO’s monitoring and research efforts, the observatory is also responsible for tracking volcanic activity in Montana, Wyoming, Utah, Colorado, New Mexico, and Arizona. Each of these states is home to volcanoes that have erupted within the past few thousand years, like Sunset Crater in Arizona, which erupted in 1085 A.D.

 Incorrect news is sometimes spread by the media. In April 2014, tourists could see a herd of buffaloes that seemed to be running in a panic. News spread that they were sensing an eruption, which, of course, was completely wrong! http://www.ajc.com/news/national/buffalo-running-from-yellowstone-feared-sign-pending-eruption/g5459ZGAVaHng9Tdyy9aTO/

In July of the same year, a road was seen melting in the Park, which triggered a stream of articles in the press, some of them asserting that an eruption was about to occur!

https://youtu.be/GHTpQ8xsOSI

You will get reliable news about volcanic activity in Yellowstone National Park by clicking on this link:

https://volcanoes.usgs.gov/volcanoes/yellowstone/

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Norris Geyser Basin, l’une des zones les plus chaudes de Yellowstone.

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Scène de la vie quotidienne à Yellowstone…

(Photos: C. Grandpey)

 

Hawaii: Brouillard volcanique et aide à la population // Hawaii: The « vog » and how to manage it

drapeau-francaisL’interruption des alizés est un phénomène fréquent sur l’île Hawai’i pendant les mois d’hiver. La présence de ces vents, ou leur absence, joue un rôle essentiel, car ce sont eux qui gèrent la répartition du brouillard volcanique du Kilauea – le « vog », raccourci pour « volcanic fog » – à travers la Grande Ile.

Le « vog », provoqué par le dioxyde de soufre (SO2) émis par le Kilauea, est un problème fréquent, en particulier depuis l’ouverture de la bouche active dans le cratère de l’Halema’uma’u en 2008. On a alors enregistré une augmentation spectaculaire de la quantité de SO2 et d’autres gaz libérés par le volcan, ainsi que les effets néfastes du « vog » sur l’île. Les émissions de gaz ont légèrement diminué par rapport au début de l’éruption sommitale en 2008, mais le « vog » reste un problème pour les zones habitées, avec des conséquences sur la santé, l’agriculture et les infrastructures.

De mai à septembre, les alizés soufflent de 80 à 95% du temps, mais d’octobre à avril, la fréquence passe de 50 à 80%. Lorsque ces vents sont absents, les zones touchées par le « vog » couvrent la partie orientale de la Grande Ile, voire l’île toute entière, et même parfois l’ensemble de l’État d’Hawaii.

Afin de mieux gérer le « vog » cet hiver, de nouvelles ressources sont disponibles pour permettre à la population de se familiariser avec le brouillard, et de minimiser son impact. Un nouveau site Internet intitulé “Hawaii Interagency Vog Information Dashboard” fournit les premières informations sur le « vog ». Les sujets abordés incluent les prévisions concernant ce brouillard, ses concentrations en temps réel, les effets sur la santé, les impacts environnementaux et comment les gens peuvent se protéger. On trouve aussi sur le site des liens vers des publications scientifiques.

Le site oriente également les utilisateurs vers de nouveaux produits d’information sur le « vog ». On trouve, entre autres, un « booklet of frequently asked questions » (livret de questions fréquemment posées), une brochure et une affiche sur la protection contre le « vog » qui sont disponibles en ligne et qui peuvent être consultées ou téléchargées. Des exemplaires imprimés sont disponibles auprès des services de santé. Ils sont également distribués dans les bibliothèques et les écoles de la Grande Ile.

Les services sanitaires hawaiiens diffusent une rubrique intitulée “Hawaii ShortTerm SO2 Advisory”  qui fournit en temps réel des données sur le niveau de SO2, ce qui est extrêmement utile pour les zones proches du Kilauea. Pour les habitants de la partie ouest d’Hawaii (région de Kona en particulier), les informations sur les particules sont disponibles via l’onglet “AirNow particle data” du site Internet mentionné précédemment.

Source: USGS / HVO.

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drapeau-anglaisA common occurrence on Hawai‘i Island during winter months is the frequent interruption of the trade winds. These winds, or the lack of them, play a leading role in determining where vog (a short word for volcanic fog) from Kilauea volcano is distributed across Big Island.

Vog, caused by sulfur dioxide gas (SO2) emitted from Kilauea, has been a frequent problem on Hawaii Big Island. Since the onset of the summit eruption in 2008, there has been a dramatic increase in the amount of SO2 and other gases released from the volcano and in the damaging effects of vog on the island. Gas emissions have decreased somewhat since the summit eruption began in 2008, but vog continues to challenge Hawai‘i communities, causing impacts to health, agriculture, and infrastructure.

From May to September, trade winds blow 80 to 95% of the time, but from October to April, the frequency drops to 50 to 80%. When trade winds are absent, areas impacted by vog can include East Hawaii, the whole Island of Hawaii, and, at times, the entire State of Hawaii.

For this winter’s vog season, new resources are available to help people become familiar with, and minimize their exposure to vog. A new internet-based “Hawaii Interagency Vog Information Dashboard”   provides a user-friendly starting point to search for information about vog. Topics on this dashboard include vog forecasts, real-time vog concentrations, health effects and environmental impacts of vog, and how people can protect themselves from vog, as well as links to published scientific literature.

The dashboard also leads users to a new suite of concise vog information products. These products, which include a « booklet of frequently asked questions »  and a brochure and poster on protecting yourself from vog, are available online, where they can be viewed or downloaded. Print copies of these vog information products are available through the Hawai‘i Department of Health District offices. They are also in the process of being distributed to public libraries and schools around the Island of Hawai‘i.

The Hawai‘i Department of Health has released “Hawaii ShortTerm SO2 Advisory” which provides data on current SO2 gas levels, is extremely helpful for areas close to Kīlauea. But for West Hawaiʻi (Kona) residents, the more relevant particle information is available through the vog dashboard link to “AirNow particle data.”

Source: USGS / HVO.

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Le panache de gaz de l’Halema’uma’u contribue à la présence du « vog » à Hawaii.

(Photo: C. Grandpey)

 

 

 

 

 

 

Nouvelle approche des bassins hydrothermaux de Yellowstone // New approach of Yellowstone’s hydrothermal basins

drapeau-francaisUne nouvelle étude permettant d’obtenir une vue sans précédent de la croûte terrestre sous le Parc National de Yellowstone débutera demain 7 novembre 2016 par un levé électromagnétique et magnétique (HEM) à partir d’un hélicoptère. Des scientifiques de l’USGS, de l’Université du Wyoming et de l’Université d’Aarhus au Danemark espèrent répertorier séparément les zones d’eau douce froide, d’eau salée chaude, de vapeur, d’argile et de roches non altérées pour mieux comprendre les innombrables systèmes hydrothermaux de Yellowstone. Les vols héliportés se poursuivront pendant les deux à quatre semaines suivantes.
Bien que les systèmes hydrothermaux du Parc soient bien cartographiés à la surface, les systèmes d’écoulement des eaux souterraines sont pratiquement inconnus. Les relevés HEM, effectués par SkyTEM, fourniront une première image souterraine des systèmes hydrothermaux de Yellowstone, avec les signatures géophysiques des geysers, des sources chaudes, des mares de boue et des bouches de vapeur à des profondeurs supérieures à 300 mètres.
Un hélicoptère se déplaçant à environ 60 mètres au-dessus de la surface du sol, évoluera selon des grilles de vol pré-établies en se concentrant sur le couloir Mammoth-Norris, les Upper et Lower Geyser Basins et la partie nord du lac Yellowstone. Un système électromagnétique, avec des allures de hula hoop géant, sera suspendu sous l’hélicoptère (voir photo ci-dessous). Cet équipement est capable de détecter et d’enregistrer de minuscules tensions liées à la conductivité électrique du sol.
Ces observations, combinées à des données géophysiques, géochimiques et géologiques existantes, permettront de combler une lacune majeure entre les systèmes hydrothermaux de surface et le système magmatique en profondeur. Par exemple, des recherches montrent que l’eau chaude qui jaillit des geysers de Yellowstone provient d’anciennes précipitations, sous forme de neige et de pluie qui percolent dans la croûte, avant d’être chauffées et de finalement remonter à la surface. Ce processus peut prendre des centaines voire des milliers d’années, mais on sait peu de choses sur le cheminement de ces eaux.
Source: USGS.

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drapeau-anglaisA new study providing an unprecedented regional view of the Earth’s crust beneath Yellowstone National Park will begin with a helicopter electromagnetic and magnetic (HEM) survey tomorrow November 7th, 2016. Scientists from the USGS, University of Wyoming and Aarhus University in Denmark hope to distinguish zones of cold fresh water, hot saline water, steam, clay and unaltered rock from one another to understand Yellowstone’s myriad hydrothermal systems. The flights will continue for the next two to four weeks.

Although the park’s hydrothermal systems are well mapped at the surface, their subsurface groundwater flow systems are almost completely unknown. The HEM survey, operated by SkyTEM, will provide the first subsurface view of Yellowstone’s hydrothermal systems, tracking the geophysical signatures of geysers, hot springs, mud pots and steam vents to depths in excess of 300 metres.

A low flying helicopter, about 60 metres above the ground’s surface, will travel along pre-planned flight grids focusing on the Mammoth-Norris corridor, Upper and Lower Geyser Basins and the northern part of Yellowstone Lake. An electromagnetic system, resembling a giant hula hoop, will be suspended from the helicopter’s base (see photo below). The equipment senses and records tiny voltages that can be related to the ground’s electrical conductivity.

These observations, combined with existing geophysical, geochemical and geological data, will help close a major knowledge gap between the surface hydrothermal systems and the deeper magmatic system. For example, research shows that the hot water spurting from Yellowstone’s geysers originates as old precipitation, snow and rain that percolates down into the crust, is heated and ultimately returns to the surface. This process takes hundreds if not thousands of years. Little, however, is currently known about the paths taken by the waters.

Source: USGS.

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Exemple de levé électromagnétique et magnétique SkyTEM au-dessus de Spirit Lake, près du Mt St Helens, avec le Mt Adams à l’arrière-plan. (Source: USGS)

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Norris Geyser Basin, l’un des endroits les plus chauds du Parc de Yellowstone.

(Photo: C. Grandpey)

 

Le HVO et les séismes // The Hawaiian Volcano Observatory and the earthquakes

drapeau-francaisComme il le fait de temps à autre, l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO) vient de publier un article très intéressant sur les séismes, les techniques de mesure et leur interprétation.
L’Observatoire explique aux lecteurs de l’article que, lorsque la terre tremble, les ondes sismiques sont captées par des sismomètres installés un peu partout à Hawaii. Ces données sont envoyées quasiment en temps réel vers le HVO où des ordinateurs avec des logiciels adaptés contrôlent l’activité sismique 24 heures sur 24. Lorsque quatre stations sismiques ou plus détectent un séisme, l’ordinateur détermine automatiquement la localisation et la magnitude de l’événement. Si cette dernière est supérieure à M 3,0, l’ordinateur envoie l’information vers le site du HVO sans aucune intervention humaine. L’Earthquake Notification Service (service se signalement des séismes) alerte alors ses abonnés. Le processus intervient généralement dans les cinq minutes qui suivent le séisme.
Les sismologues du HVO passent ensuite ces données au crible. Ils recalculent les paramètres du séisme et, si nécessaire, modifient les données qui ont été communiquées précédemment de manière automatique. Pour les séismes d’une magnitude supérieure à M 4,0, les scientifiques effectuent leur propre vérification dans les deux heures et émettent un nouveau bulletin d’information. Les événements inférieurs à  M 4,0 sont examinés régulièrement en quelques jours.
Après examen par un sismologue, la magnitude du séisme peut être augmentée ou diminuée de quelques dixièmes. D’autres organismes que le HVO, tels que le Pacific Tsunami Warning Center et le National Earthquake Information Center peuvent, eux aussi, apporter de légères modifications.
La notion de magnitude sismique remonte à 1935, lorsque Charles Richter a mis au point une méthode de comparaison des tailles relatives des séismes dans le sud de la Californie. Il a mesuré la façon dont l’amplitude des secousses diminue avec la distance par rapport au lieu où s’est produit le séisme. En utilisant le logarithme de l’amplitude maximale, Richter a pu établir une échelle montrant le vaste éventail de magnitude des séismes. Par exemple, sur cette échelle, la magnitude d’un séisme de M 4,0 est dix fois plus élevée que celle d’un événement de M 3,0.
Aujourd’hui, il existe de nombreux types de magnitude sismique qui tirent parti des progrès de l’instrumentation et ils couvrent une vaste gamme de situations. Pour les séismes supérieurs à environ M 5,5, la mesure de grandeur la plus utilisée est la magnitude de moment (Mw) qui rend compte du processus physique à l’origine de l’émission de l’énergie sismique à la source. Elle dépend de la taille de la rupture et du glissement opérée sur la faille. Pour chaque augmentation de 0,2 de la magnitude de moment, l’énergie double. Par exemple, un séisme de M 6,2 libère environ deux fois plus d’énergie qu’un événement M 6,0.
Pour les séismes mineurs, comme ceux qui se produisent quotidiennement à Hawaii, le HVO calcule deux types de grandeur basés soit sur la durée, soit sur l’amplitude de la secousse enregistrée par les sismomètres. La magnitude de durée a tendance à être mieux adaptée aux petits séismes (inférieurs M 2,0) qui se situent à une profondeur inférieure à 20 km. La prise en compte de l’amplitude, qui est une formulation moderne de la magnitude selon Richter, convient davantage aux séismes locaux qui ont des magnitudes comprises entre M 2,0 et M 5,5.
La magnitude obtenue est en fait une moyenne des valeurs calculées par chaque sismomètre. Ces valeurs varient en fonction de la distance, de la direction, de l’instrument et du type de matériau traversé par l’onde sismique. Les sismologues du HVO déterminent quelles sont les stations sismiques qui fournissent les estimations de magnitude les plus fiables et les plus objectives ; ils déterminent ensuite une moyenne et choisissent la durée ou l’amplitude la plus adaptée pour déterminer la magnitude de chaque événement.
Source: USGS / HVO.

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drapeau-anglaisAs it does from time to time, the Hawaiian Volcano Observatory has just posted a very interesting article about earthquakes, the way they are measured and interpreted by the Observatory.

The readers of the article are explained that when the earth shakes, seismic waves are picked up seismometers which are located across Hawaii. This seismic data is relayed in near real-time to HVO, where computers trained to look for earthquake patterns keep watch around the clock. When four or more stations detect an earthquake, the computer automatically estimates the location and magnitude of the event. If the earthquake magnitude is above M 3.0, the computer posts the information to HVO’s website without any human intervention. The USGS Earthquake Notification Service then alerts subscribers. This generally happens within five minutes of the earthquake.

HVO’s seismologists then spring to action to review the data. They recalculate the earthquake parameters and, if needed, overwrite the previously posted automatic ones. For M 4.0 and higher earthquakes, the scientists complete their manual review within two hours and issue a news release. Events smaller than  M4.0 events are reviewed routinely within a few days.

Upon review by a seismologist, the earthquake’s magnitude can go up or down by a few tenths. Different groups, such as the Pacific Tsunami Warning Center and the USGS National Earthquake Information Center, might also report slightly different magnitudes.

The concept of earthquake magnitude dates back to 1935, when Charles Richter created a way to compare the relative sizes of earthquakes in southern California. He measured how the amplitude of shaking recorded by seismometers decreased with distance from an earthquake. Using the logarithm of the maximum amplitude, Richter was able to derive a scale that conveyed the wide range of earthquake sizes, which can vary by several orders of magnitude. For example, on this scale, the amplitude of an M 4.0 earthquake is ten times higher than that of an M 3.0 event.

Today, there are numerous types of earthquake magnitudes that take advantage of advances in seismic instrumentation and cover a wide range of situations. For earthquakes higher than about M 5.5, the most common measure of magnitude is called moment magnitude (Mw), which relates fundamentally to the energy released by an earthquake’s fault motion. For every 0.2 increase in moment magnitude, the energy doubles. For example, an M 6.2 earthquake releases roughly twice as much energy as an M 6.0 event.

For smaller earthquakes, like those that happen daily in Hawaii, HVO computes two types of magnitude based on either the duration or amplitude of the shaking recorded by seismometers. Duration magnitude tends to work better for smaller earthquakes (less than about M 2.0) that are located shallower than 20 km beneath the surface. Amplitude magnitude, which is a modern-day formulation of Richter’s magnitude, works better for local earthquakes with magnitudes between about M 2.0 and M 5.5.

Any reported magnitude is actually an average of values computed for each seismometer that recorded the earthquake. These values vary depending on distance, direction, instrument, and the type of material along the seismic wave’s path. HVO seismologists evaluate which stations provide the most reliable and objective magnitude estimates, average them together, and select either duration or amplitude as the preferred magnitude type for each event.

Source : USGS / HVO.

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Sismographes à Hawaii (Photo: C. Grandpey)

Stages de formation à Hawaii pour volcanologues du monde entier // Training periods in Hawaii for worldwide volcano experts

drapeau-francaisChaque année depuis 1990, l’Université d’Hawaii à Hilo, l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO) et l’Agence pour le Développement International (USAID) – gérés par l’USGS – parrainent aux Etats Unis un programme de formation de 8 semaines qui s’adresse aux scientifiques du monde entier dont le travail est de surveiller les volcans actifs.
L’idée de ce stage de formation a germé en 1902 dans la tête de Thomas Jaggar – fondateur du HVO – quand il s’est rendu à la Martinique et a constaté les dégâts causés par l’éruption de la Montagne Pelée. Plus de 30 000 personnes avaient été tuées, et ses observations de la catastrophe ont contribué à ses efforts pour «protéger la vie et les biens sur la base de réalisations scientifiques solides ».
Aujourd’hui, plus de 800 millions de personnes vivent à moins de 100 km de volcans actifs particulièrement dangereux. Selon un rapport récent commandé par le bureau des Nations Unies pour la réduction des risques dus aux catastrophes naturelles, au cours des quatre derniers siècles, près de 280 000 personnes ont été tuées par l’activité volcanique.
Malgré cela, de nombreux pays à travers le monde manquent de ressources pour former correctement des équipes scientifiques en matière de surveillance volcanique, des mesures à prendre lors des éruptions et de l’ évaluation des risques, qui sont des compétences clés pour permettre aux populations de continuer à vivre dans les zones volcaniques actives.
En 2016, une douzaine de scientifiques en provenance de Chine, Corée du Sud, Indonésie, Philippines, Costa Rica, Nicaragua, Pérou et Chili ont participé à ces cours et à des travaux sur le terrain du Kilauea et ailleurs sur la Grande Ile d’Hawaii.
La formation va de la théorie à la pratique et comprend des méthodes spectroscopiques de mesure de gaz volcaniques, la télédétection par satellite, comment installer et maintenir des sismomètres et des panneaux solaires, et plus encore. Les étudiants et les enseignants ont passé leur temps en salle de classe pour les cours théoriques, dans le département informatique, dans les laboratoires et sur le terrain, en particulier sur et autour de la coulée de lave active qui s’échappe en ce moment du Kilauea.
Après avoir travaillé à Hawaii, les participants au stage de formation se dirigeront vers les volcans actifs du Pacifique Nord-Ouest, où ils seront hébergés par l’Observatoire Volcanologique des Cascades. Dans cette région, ils se rendront sur des stratovolcans explosifs comme le Mont St. Helens et le Mont Hood, dont l’activité ressemble à celle des volcans de leurs pays d’origine.
Source: USGS / HVO.

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drapeau-anglaisEvery year since 1990, the University of Hawaii at Hilo, the USGS Hawaiian Volcano Observatory, and the USGS/U.S. Agency for International Development (USAID) have sponsored an annual 8-week-long International Training Program in the United States to help scientists monitoring volcanoes around the world.

Actually, the idea started in 1902, when Thomas Jaggar – founder of the Hawaiian Volcano Observatory – traveed to the Caribbean Island of Martinique where he witnessed the aftermath of the deadly Mount Pelee eruption. More than 30,000 people had been killed by the eruption, and the devastation he observed contributed to Jaggar’s lifelong work to “protect life and property on the basis of sound scientific achievement.”

Today, more than 800 million people live within 100 km of active, potentially deadly volcanoes. In the last four centuries, nearly 280,000 people have been killed by volcanic activity, according to a recent book commissioned by the United Nations Office for Disaster Risk Reduction.

Despite this, many nations around the world lack resources to properly train and grow teams of experts in volcano monitoring, eruption response, and hazard assessment, which are key skills required to help societies develop in volcanically active areas.

This year, a dozen scientists from China, South Korea, Indonesia, the Philippines, Costa Rica, Nicaragua, Peru, and Chile participated in classes and fieldwork at Kilauea and elsewhere on the island.

The training goes from theory to practice, and includes spectroscopic methods of measuring volcanic gas, satellite remote sensing, how to install and maintain seismometers and solar panels, and more. Students and instructors spend time in the classroom, at computers, in labs, and in the field, including experience working on/around Kilauea’s active lava flow.

After their time in Hawaii, class participants move on to the Pacific Northwest, where they are hosted by the Cascades Volcano Observatory. Their focus of learning there turns to explosive stratovolcanoes, like Mount St. Helens and Mount Hood, which are similar to the volcanoes of most concern in their home countries.

Source: USGS / HVO.

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Volcans effusifs (Kilauea) et explosifs (Mt St Helens) sont au programme des stages organisés par l’USGS aux Etats Unis. (Photos: C. Grandpey)

 

Le risque volcanique aux Etats Unis // The volcanic risk in the U.S

drapeau-francaisIl 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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drapeau-anglaisA 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!

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

Yell-blog

Yellowstone: Une bombe à retardement?

(Photos: C. Grandpey)