C’est quoi un volcan? // What is a volcano?

A l’issue de mes conférences « Volcans et risques volcaniques » et « Glaciers en péril », je prévois toujours un moment de communication et j’invite le public à poser des questions sur les thèmes abordés. Les questions que je redoute le plus sont celles des enfants ; elles sont innocentes mais il n’est pas toujours facile d’y répondre. Il y a quelques années, une petite fille au premier rang m’a demandé « Qu’est-ce qu’un volcan ? Pourquoi y a-t-il des volcans ? » C’est une question à laquelle les géologues de l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (le HVO) ont tenté de répondre dans un récent article Volcano Watch, en se référant aux volcans de la Grande Ile d’Hawaï..
L’île d’Hawaï est composée de cinq volcans qui se dressent au-dessus du niveau de la mer : le Kilauea, le Mauna Loa, le Hualalai, le Mauna Kea et le Kohala. En marge de ces édifices imposants, on peut également observer un certain nombre de cônes de taille plus modeste sur les flancs des cinq principaux volcans ; ce sont des endroits où des éruptions ont eu lieu dans le passé, mais on ne les considère pas comme des volcans à part entière. Comment se fait-il que la Grande Ile ne possède pas des centaines de volcans au lieu de seulement cinq ?
Une définition du dictionnaire nous explique qu’un volcan est un évent (plus souvent appelé « bouche ») dans la croûte terrestre à travers lequel la roche ou la lave est éjectée. Dans une autre définition, un volcan est une colline ou une montagne de forme conique qui s’est édifiée autour d’une bouche éruptive. La plupart des volcanologues estiment que ces deux définitions sont un peu trop simplistes

Pour un volcanologue, un volcan est une structure contenant une bouche ou un groupe de bouches éruptives alimentées par du magma qui provient directement d’une grande profondeur, généralement plus de 30 km, à l’intérieur de la Terre. Chacun des cinq volcans de la Grande Ile d’Hawaï possède un conduit d’alimentation profondément enraciné qui plonge à au moins 100 km sous l’île. En revanche, les cônes de plus petite taille se sont formés autour de bouches alimentées par du magma qui s’est séparé du conduit principal à faible profondeur, probablement à moins de 10 km. Ces cônes plus petits ressemblent aux branches d’un arbre, tandis que le volcan profondément enraciné représente le tronc de l’arbre. Le Kilauea reste un volcan actif longtemps après l’arrêt de l’éruption d’un de ces petits cônes, car le conduit d’alimentation principal est toujours intact. C’est pourquoi les volcans deviennent plus gros que les cônes adventifs qui contribuent à leur croissance.
Plusieurs termes sont utilisés pour décrire les bouches dépourvues de racines profondes et qui tirent leur magma du conduit d’alimentation principal – bouches latérales ou parasites, ou encore bouches de rift. Parfois, le mot « bouche » est remplacé par « cône » dans une expression comme « cône adventif ». Ainsi, le cône Ahuʻailaʻau qui s’est formé dans les Leilani Estates lors de l’éruption de 2018 pourrait être appelé « bouche latérale »ou « cône adventif » du Kilauea. Le Puʻu ʻOʻō est resté une bouche latérale – ou un cône adventif actif – du Kilauea pendant environ 35 ans avant de s’arrêter en 2018.
L’apparence physique à elle seule ne peut pas toujours être utilisée pour faire la distinction entre un volcan et un cône adventif sur ce même volcan. La composition de la lave est alors utilisée pour déterminer si le magma provient, ou non, de la même source.

La deuxième définition du mot « volcan » dans le dictionnaire – une colline ou d’une montagne en forme de cône construite autour d’une bouche éruptive – ne saurait s’appliquer aux volcans tels que le Kīlauea dont la forme est loin de celle d’un cône. Les grandes caldeiras, telles que Long Valley dans l’est de la Californie ou Yellowstone dans le Wyoming constituent un autre type de volcans dépourvus de forme conique. Personne n’est capable de deviner, sans quelques connaissances géologiques, que ces vastes dépressions comptent parmi les plus grands volcans de notre planète.
Vue de loin, la caldeira du Kilauea ne ressemble pas à un volcan et est très différente du mont Fuji, du Mayon et du mont St. Helens d’avant 1980. Cependant, dans les années 1400, le sommet du Kilauea avait l’aspect d’un bouclier de lave plutôt que d’une caldeira. La caldeira s’est formée par l’effondrement du bouclier une centaine d’années plus tard.
Ce dernier exemple montre également que la forme d’un volcan peut changer radicalement et rapidement, et le cône ou le bouclier observé au cours d’une année peut devenir une caldeira l’année suivante. Les volcans hawaïens continueront de croître et de changer de forme dans les siècles et millénaires à venir.
Source : USGS, HVO.

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At the end of my conferences « Volcanoes and volcanic hazards » and « Glaciers at risk », I invite the audience to ask questions about these two topics. The questions that I fear most are those asked by children; they are innocent but not always easy to answer. A few yeras ago, a little girl in the front row asked me « What is a volcano? Why are there volcanoes » This is the question HVO geologists tried to anwswer in a recent Volcano Watch article, with references to the volcanos on Hawaii Big Island.

The Island of Hawaii is made of five volcanoes that rise above sea level : Kilauea, Mauna Loa, Hualalai, Mauna Kea and Kohala. One can also observe a variety of smaller cones dotting the five major volcanoes; they are places where eruptions took place in the past. But they are not called volcanoes. How does it come the island does not have hundreds of volcanoes instead of only five?

In one dictionary definition, a volcano is a vent in the Earth’s crust through which rock or lava is ejected. In another, a volcano is a cone-shaped hill or mountain built around a vent. Most volcanologists find both of these dictionary definitions insufficient.

To a volcanologist, a volcano is a structure containing a vent or cluster of vents fed by magma rising directly from great depth within the Earth, generally more than 30 km. Each of the five volcanoes on Hawaii Big Island has such a deeply rooted feeder conduit that extends at least 100 km beneath the island. In contrast, the smaller cones formed around vents that were supplied by magma that branched off the main conduit at a shallow depth, probably less than 10 km deep and often about half that. These smaller cones are analogous to limbs on a tree, and the deeply rooted volcano is equivalent to the trunk of the tree. Kilauea, for example, will remain an active volcano long after any single cone stops erupting because the main feeder conduit will still be intact. Therefore, volcanoes become larger than their parasitic cones, which contribute to their growth.

Several terms are used to describe the vents that lack deep roots and get their magma from the main feeder conduit — flank vents, parasitic vents, rift vents. Sometimes the word “cone” is substituted for “vent” in an expression like « adventive cone. » So, for example, Ahuʻailaʻau cone that formed in Leilani Estates during the 2018 eruption could be termed a flank vent or adventive cone on Kilauea. Puʻu ʻOʻō was an active flank vent / adventive cone on Kilauea for about 35 years before stopping in 2018.

Physical appearance alone cannot always be used to make the distinction between a volcano and a subsidiary vent on that volcano. The composition of the lavas are used, often like a genetic tracer, to determine if the magma originated from the same source or not.

The second dictionary definition of “volcano” — that of a cone-shaped hill or mountain built around a vent — certainly does not apply to volcanoes such as Kīlauea, whose shape is far from that of a cone. Another type of volcanoes lacking a cone shape are large calderas, such as Long Valley in eastern California or Yellowstone in Wyoming. No one would guess, without doing some geologic knowledge, that these wide depressions are some of the largest volcanoes on our planet.

Seen from a distance, the Kilauea caldera does not look like a volcano and is very different from Mount Fuji, Mayon, and pre-1980 Mount St. Helens. However, the summit of Kilauea in the 1400s had the aspect of a lava shield, rather than a caldera. The caldera formed by collapse of the shield some 100 years later.

This last example also shows that the shape of a volcano can change drastically and quickly, and one year’s cone or shield can be next year’s caldera. Over the longer-term, Hawaiian volcanoes will continue to grow and change shape.

Source: USGS, HVO.

Carte topographique de la Grande Ile d’Hawaii (Source: USGS)

Cônes adventifs sur le Mauna Kea (Photo: C. Grandpey)

Le volcan de Las Vegas va-t-il s’éteindre? // Will the Las Vegas volcano become extinct?

Tout volcanophile qui se rend à Las Vegas – une honte d’un point de vue environnemental – se rend sur le Strip pour assister à l’éruption d’un volcan devant la façade de l’hôtel Mirage Las Vegas. Le pseudo volcan se donne en spectacle toutes les heures de 17 heures à 23 heures. Le divertissement a toutefois du plomb dans l’aile. En effet, la société MGM Resorts International qui gère le site a annoncé la semaine dernière son intention de vendre The Mirage Las Vegas à Hard Rock International, et l’acheteur potentiel a annoncé dans le Las Vegas Review-Journal son intention de « démolir » toute la façade de The Mirage, y compris l’emblématique Volcano Show qui existe depuis 30 ans et qui attire des centaines de personnes cinq fois par nuit le long du Las Vegas Boulevard.
La population de ce quartier de Las Vegas n’est pas d’accord avec ce projet et surtout l’idée de détruire le volcan. Une pétition a été lancée par des habitants pour que MGM Resorts International, Hard Rock International et le gouvernement reviennent sur leur décision de détruire le Mirage Las Vegas et surtout son volcan. Il est toutefois à craindre que ce soit le pot de terre contre le pot de fer. .

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MGM Resorts International announced last week its intention to sell The Mirage Las Vegas to Hard Rock International, and the prospective buyer announced in the Las Vegas Review-Journal its intention to « demolish » the entire front of The Mirage property, including the iconic 30-year-old Volcano show which attract hundreds of people five times every night along Las Vegas Blvd.

The local reaction has been negative toward the idea of destroying The Volcano, and a few locals (plus more to come) have teamed up to petition MGM Resorts International, Hard Rock International, and local government to cancel the plans to destroy The Volcano or The Mirage Las Vegas.

Photo: C. Grandpey

Islande : Ísólfsskáli sous la menace de la lave// Iceland : Ísólfsskáli under the threat of lava

L’éruption continue dans la Geldingadalur où le cratère actif laisse échapper des flots de lave. Elle coule en surface ou dans des tunnels et agrandit jour après jour le champ de lave qui recouvre la région. Personne ne sait combien de temps l’éruption va durer. Des semaines? Des mois? Des années? Il est toutefois fort improbable qu’elle s’arrête à court terme. En conséquence, il est à craindre que la lave coupe Suðurstrandarvegur, la route côtière, et continue d’avancer vers la mer.

Sur son chemin, la rivière incandescente détruira probablement la ferme d’Ísólfsskáli où les propriétaires ont engagé une course contre la montre afin de sauver ce qui leur est le plus cher sur leur propriété. Ísólfsskáli se trouve à seulement deux kilomètres au sud du cratère actif dans la Geldingadalur. Selon la modélisation de la coulée de lave établie par le Met Office islandais (voir ci-dessous), si l’éruption se poursuit, la lave finira par atteindre Suðurstrandarvegur et Ísólfsskáli. La ferme d’Ísólfsskáli est en danger, mais des vestiges archéologiques qui se trouvent sur la propriété sont menacés eux aussi et les archéologues tentent de les cartographier avant qu’il ne soit trop tard (voir ma note précédente).

Source : Reykjavik Grapevine.

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The eruption is Geldingadalur continues with lava emerging from the active crater. It is flowing on the surface or in tunnels and extending day after day the lava faield covering the region. Nobody knows how long the eruption might last. Weeks? Months? Years? However, it is highly unlikely that it will stop in the short term. As a consequence, it is feared that lava will cut Suðurstrandarvegur, the coastal road, and keep flowing toward the sea.

On its way, the incandescent river will probably destroy the Ísólfsskáli farm where the landowners are fighting against time in order to save valuables from their property. Ísólfsskáli is only two kilomet res south of the Geldingadalur crater. The Icelandic Met Office’s new lava flow model (see belox)assumes that the lava will eventually reach Suðurstrandarvegur and Ísólfsskáli if the eruption continues.

Not only the property of Ísólfsskáli is endangered, as archeological relics are as well on the property and archeologists are trying to map it out before it’s too late (see my previous post).

Source: Reykjavik Grapevine.

La modélisation de la coulée de lave prévoit deux scénarios : un volume de 3,1 km3 de lave (en orange) et un volume de 29,3 km3 de lave (en rouge). (Source : Met Office islandais)

Les limites de la prévision volcanique à Uruapan (Mexique) // The limits of volcanic prediction in Uruapan (Mexico)

Si vous parlez de Uruapan à des touristes qui sont allés au Mexique, ils vous diront qu’ils sont partis de cette localité pour aller visiter le Paricutin qui se trouve à une trentaine de kilomètres à l’ouest de la ville. Uruapan est la deuxième plus grande ville de l’État du Michoacán, à l’extrémité ouest des hautes terres de Purépecha, et juste à l’est de la région de Tierra Caliente.

Pour la deuxième fois depuis 2020, les scientifiques pensent qu’un nouveau volcan pourrait naître dans le secteur de Uruapan. Ils ont en effet détecté 236 séismes de faible magnitude dans la région entre le 1er mai et le 8 juin 2021.

En 2020, une équipe scientifique avait déjà effectué des études dans la région pour déterminer si l’intensification de la sismicité annonçait la naissance d’un nouveau volcan. De janvier à février 2020, plus de 3 000 séismes avaient été enregistrés, avec des magnitudes comprises entre M 2,9 et M 4,1 dans une zone au nord-ouest d’Uruapan. Les chercheurs de l’Institut de Géophysique de l’Université Nationale Autonome (UNAM) pensaient à l’époque que l’essaim pouvait être lié à des événements tectoniques ou magmatiques. Ils n’étaient pas certains que la hausse de l’activité sismique déboucherait sur la formation d’un nouveau volcan car la plupart des mouvements magmatiques détectés étaient horizontaux et non verticaux. Ce n’était donc pas le signe d’une ascension du magma.

Cependant, les essaims sismiques détectés en 2021 ont incité les scientifiques à continuer de surveiller le site, même s’il n’y a actuellement aucune preuve réelle qu’un nouveau volcan se formera. Un chercheur de l’UNAM explique que si un essaim sismique est une condition préalable à la naissance d’un nouveau volcan, ce n’est pas la seule. Comme autre paramètre, il y a une déformation de la croûte terrestre qui permet à un volcan de s’édifier verticalement plutôt que latéralement. Il est probable que les essaims sismiques actuels sont associés au mouvement du magma, mais il se peut aussi que la lave n’atteigne pas la surface. Des essaims similaires se sont produits en 1997, 1999 et 2006, mais le magma n’a pas atteint la surface. La situation est peut-être identique en ce moment, mais il est important de continuer à surveiller les mouvements du magma.

Source : The Watchers.

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If you mention Uruapan to tourists who have been to Mexico, they will tell you that they started from the city to go and visit Paricutin which stands about 30 kilometres to the west. Uruapan is the second largest city in the Mexican state of Michoacán. It is located at the western edge of the Purépecha highlands, just to the east of the Tierra Caliente region.

For the second time since 2020, scientists are considering the possibility of a new volcano forming in Uruapan. They have detected 236 low magnitude quakes in the area from May 1st to June 8th, 2021. 

In 2020, a scientific team conducted studies in the region to determine whether the increased seismic activity could foretell the birth of a new volcano. From January to February 2020, more than 3 000 earthquakes were recorded, with magnitudes between M 2.9 and M 4.1 in an area northwest of Uruapan. The researchers from the Institute of Geophysics at the National Autonomous University (UNAM) thought at the time that the swarm could be related to either tectonic or magmatic events. They did not think that the elevated seismic activity would lead to the formation of a new volcano as most of the detected magma movements were horizontal, rather than vertical. This was not the sign of a magma ascent.  

However, the earthquake swarms detected in 2021 prompted scientists to keep monitoring the site, even though there is no current conclusive evidence that a new volcano will form. 

A UNAM researcher explains that while an earthquake swarm is a crucial pre-condition for the birth of a new volcano, it is not the only one. Among others is a deformation in the Earth’s crust that allows a volcano to pierce through upward, rather than sideways. It is likely that these seismic swarms are associated with the movement of magma, but it may not reach the surface. Similar swarms occurred in 1997, 1999, and 2006, but magma didn’t reach the surface. The situation might be the same right now, but it is important to keep monitoring the magma movements. 

Source: The Watchers.

L’éruption du Paricutin en 1943 (Source: Wikipedia)