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Hawaii : mesure des gaz du Kilauea // Hawaii: Kilauea gas measurement

Selon le volcanologue français Haroun Tazieff, aujourd’hui disparu, l’étude des gaz volcaniques est une priorité car ils sont le moteur des éruptions. Deux gaz doivent surtout être étudiés : le dioxyde de soufre (SO2) et le dioxyde de carbone (CO2), même si d’autres gaz comme le sulfure d’hydrogène (H2S) et l’hélium (He) doivent également être pris en compte.
Un article récent Volcano Watch publié par l’Observatoire des volcans hawaïens (HVO) explique comment ces gaz sont mesurés entre les éruptions du Kilauea.
Lors des éruptions, le HVO signale fréquemment les taux d’émission de dioxyde de soufre (SO2) car c’est un moyen de suivre la progression de l’activité éruptive. Toutefois, pour les périodes précédant les éruptions, ou lorsqu’il y a une intrusion magmatique en cours sans éruption, le HVO s’appuie essentiellement sur des données géophysiques telles que la déformation du sol ou la sismicité, plutôt que sur des données géochimiques telles que les émissions de SO2.
Un autre type de gaz peut être important en période non éruptive : le dioxyde de carbone (CO2) qui a un comportement très différent du SO2 dans le système magmatique du Kilauea. Ces différences peuvent être exploitées pour mieux comprendre les processus qui se produisent sous la surface du sol. Par exemple, sur le Kilauea, le CO2 peut commencer à s’échapper du magma alors que ce dernier se trouve encore à plusieurs kilomètres sous la surface, alors que le SO2 est libéré de manière significative lorsque le magma se trouve à seulement quelques dizaines ou centaines de mètres sous la surface. Cela signifie souvent que l’on ne voit pas beaucoup de SO2 avant que la lave commence percer la surface.
Le problème du CO2 est qu’il est déjà présent en quantités très variables dans l’atmosphère, alors que le SO2 est normalement absent. Il est donc facile de détecter un signal de SO2 volcanique dans l’air ambiant, alors que le CO2 atmosphérique peut varier au cours d’une même journée, ainsi qu’avec les saisons.
Cependant, en coopération avec des chercheurs de l’Observatoire volcanologique des Cascades, le HVO a récemment accordé davantage d’attention aux données concernant le CO2 du Kilauea. L’Observatoire dispose d’une station multi-GAZ au sud-ouest de l’Halema’uma’u ; elle mesure quatre gaz volcaniques (CO2, SO2, H2S et vapeur d’eau), ainsi que des données météorologiques telles que la vitesse et la direction du vent.
Au lieu d’utiliser toutes les données CO2 de la station multi-GAZ, le HVO ne prend en compte que les données CO2 qui atteignent la station depuis certaines directions et certaines vitesses de vent. Cela permet d’essayer d’isoler le signal CO2 volcanique. Les scientifiques calculent des moyennes hebdomadaires de concentration de CO2. Une fois ce travail effectué, en examinant uniquement les données provenant de deux secteurs de Halema’uma’u (secteurs ouest et sud-est du cratère) avec des vitesses de vent modérées, ils obtiennent des tendances dans la concentration du CO2 en relation avec les récentes éruptions sommitales. En observant les données concernant ces deux directions du vent, les scientifiques ont pu constater que le CO2 semblait augmenter lentement et légèrement avant les éruptions sommitales du Kīlauea en juin et septembre. Après ces éruptions, les concentrations de CO2 ont chuté..
Aujourd’hui, depuis l’éruption de septembre, les concentrations de CO2 sont de nouveau en hausse, ce qui est probablement lié à l’intrusion magmatique dans les régions de stockage peu profondes situées sous la région sommitale et sous la caldeira sud.
Souvent, lorsque le Kīlauea entre en éruption, le HVO utilise le faible rapport CO2 / SO2 pour pouvoir dire que le magma alimentant l’éruption a été stocké à très faible profondeur, car ce rapport indique que le magma a déjà libéré la majeure partie de son CO2 avant l’éruption.
La prochaine étape de cette nouvelle méthode d’analyse des données gazeuses consistera à essayer de transformer les données de concentration de CO2 en taux d’émission de CO2, ce qui pourrait alors indiquer aux scientifiques non seulement que le magma est en train de monter à faible profondeur sous le Kilauea, mais aussi dans quelles proportions.
Source : USGS/HVO.

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For late French volcanologist Haroun Tazieff, the study of volcanic gases should be given priority as they are what drives the eruptions. Two main gases need to be studied : sulfur dioxide (SO2) and carbon dioxide (CO2), although other gases such as hydrogen sulfide (H2S) and helium (He) should also be taken into account.

A recent Volcano Watch article by the Hawaiian Volcano Observatory (HVO) explains how these gases are measured between Kilauea’s eruptions.

During eruptions, HVO frequently reports sulfur dioxide (SO2) emission rates as a means of tracking the progression of eruptive activity. But for the periods before eruptions, or when there is an ongoing intrusion with no eruption, most of the data HVO relies on is geophysical data, such as deformation or seismicity, rather than geochemical data such as SO2 emissions.

There is another type of gas that can be important during non-eruptive periods :carbon dioxide (CO2) which behaves very differently from SO2 in Kilauea’s magmatic system. These differences can be exploited to help better understand processes occurring beneath the ground surface. For example, CO2 can begin to escape from Kilauea’s magma when it is still many kilometers beneath the surface whereas SO2 is largely released when magma is just a few tens or hundreds of meters beneath the surface. This often means we don’t see much SO2 being emitted until lava begins erupting at the surface.

The tricky thing about CO2 is that it is already present, and highly variable, in the atmosphere. This is different from SO2, which is not normally present. So it is easy to pick out a volcanic SO2 signal in ambient air measurements, but atmospheric CO2 can vary throughout the course of a day, as well as with the seasons.

Recently, however, in cooperation with researchers at the Cascades Volcano Observatory, HVO has been looking a little closer at CO2 data from Kilauea. The observatory has a multi-GAS station to the southwest of Halemaʻumaʻu that measures four volcanic gases (CO2, SO2, H2S and water vapor), as well as meteorological data such as wind speed and wind direction.

Instead of using all the CO2 data from the multi-GAS, HVO separates out CO2 data that reaches the station from certain directions at certain wind speeds. This allows to try to isolate the volcanic CO2 signal. The scientists calculate weekly averages of the CO2 concentration. Once they have done that, if they look only at data coming from two portions of Halemaʻumaʻu (the western and the southeastern parts of the crater) at moderate wind speeds, they see patterns in the CO2 concentration relative to the recent summit eruptions. For both wind directions, the scientists can see that CO2 coming from those directions appeared to increase slowly and slightly before the June and September Kīlauea summit eruptions. Once the eruptions occurred, CO2 concentrations dropped back down.

Today, since the September eruption, CO2 concentrations have been increasing again, and the increase is likely related to the intrusion of magma into the shallow storage regions beneath the summit and south caldera regions.

Often when Kīlauea erupts, HVO uses the low ratio of eruptive CO2 to SO2 to be able to say that the magma feeding the eruption was stored very shallow because that low ratio tells that the magma already degassed most of its CO2 before eruption.

The next step with this new data analysis method is to try to turn the CO2 concentration data into emission rates of CO2, which could then perhaps tell scientists not just that magma is rising to shallow depths beneath Kilauea, but how much magma is rising.

Source : USGS / HVO.

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Ces graphiques montrent les concentrations de dioxyde de carbone (CO2) dans deux zones sommitales du Kīlauea, de mars à octobre. Les carrés rouges et les cercles bleus représentent les moyennes hebdomadaires de concentration de CO2 mesurées à la station multi-GAZ du Kīlauea lorsque le vent vient de directions et à des vitesses spécifiques. Les symboles gris représentent les mesures individuelles (moyennes sur 30 minutes jusqu’à huit fois par jour). Les barres verticales roses représentent les éruptions du Kilauea de juin et septembre. (Source : USGS)

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These plots show carbon dioxide (CO2) concentrations in two summit areas of Kīlauea, from March to October. The red squares and blue circles represent weekly averages of CO2 concentration measured at the Kīlauea Multi-GAS Station when the wind is coming from specific directions and at specific wind speeds. Gray symbols represent individual measurements (30-minute averages up to eight times per day). The pink vertical bars represent Kilauea’s June and September eruptions. (Source: USGS)

Eruption en Islande : dernières nouvelles ! // Eruption in Iceland : latest news !

18 décembre 2023 – 23 heures : Alors que l’on se demandait comment allait évoluer l’intrusion magmatique sur la péninsule de Reykjanes, alors que le Blue Lagoon venait de rouvrir, alors que l’on pensait que les habitants de Grindavik allaient pouvoir revenir chez eux pour Noël, les webcams viennent de montrer qu’une éruption a débuté. Le lieu n’est pas précisé, mais un volcanologue islandais indique que la lave est sortie à Hagafell, au nord de Grindavik, ce qui n’est pas forcément une bonne nouvelle. Les webcams montrent qu’il s’agit d’une éruption fissurale avec de superbes fontaines de lave.

L’éruption a été précédée par une rapide hausse de l’activité sismique avec des événements de M 3,0 et M 4,2 (voir ma note précédente).

Images webcam

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19 décembre – 7h00 (heure française) : La fissure qui s’est ouverte au niveau de la ligne de cratères de Sundhnúkar à 22h17 (heure locale) a été précédée par un essaim sismique à 21h00. Cela montre que l’éruption a commencé très rapidement et a été alimentée par une arrivée soudaine de magma, hypothèse que j’avais évoquée précédemment, sans trop y croire. La lave est sortie à environ deux kilomètres de Grindavík et la fissure a connu une croissance rapide. Quelques heures après le début de l’éruption, la lave se trouvait à environ deux kilomètres de Grindavík. Les scientifiques locaux craignaient que la fissure continue de progresser vers le sud-ouest, mais ils ne savaient pas exactement ce qui se passerait dans les heures à venir. La fissure est au moins quatre fois plus longue que celle de l’éruption du Litli-Hrútur en juillet 2023.Le débit de la lave au début de l’éruption a été estimé entre 100 et 200 mètres cubes par seconde. La longueur de la fissure est d’environ 3,5 kilomètres. Elle est près de quatre fois plus longue que celle qui s’est ouverte à Litli-Hrútur en juillet dernier.
Voici une vue de l’éruption depuis un hélicoptère :
https://icelandmonitor.mbl.is/a/img/monitor/bg/bg_fafaf7_1358x1.png

La sismicité a chuté ce matin. Il est clair que le magma progresse sans effort dans la fracture qui a été ouverte par la précédente intrusion.

Dans son dernier bulletin émis à 3 heures du matin (heure locale), le Met Office précise que la fissure éruptive mesure environ 4 km de long, avec l’extrémité nord juste à l’est de Stóra-Skógfell et l’extrémité sud juste à l’est de Sundhnúk. La distance entre l’extrémité sud et les premières habitations de Grindavík est de près de 3 km.

Source: IMO

Le syndicat des contrôleurs aériens a annulé sa grève prévue le 20 décembre 2023 afin de permettre aux hélicoptères de se rendre sur le site de l’éruption.

Image webcam de l’éruption le 19 décembre au matin. La lave semble très près de Grindavik.

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19 décembre – 9h00 (heure française) : les autorités islandaises indiquent que la lave ne coule pas en direction de Grindavík. Le lieu de l’éruption semble favorable car les infrastructures seraient ainsi épargnées. Un volcanologue local a déclaré : « Si tout est normal, l’intensité diminuera demain après-midi et la fissure se transformera en cratères. L’éruption pourrait durer une semaine à 10 jours. »
Toutefois, si le débit de l’éruption reste important, la lave pourrait atteindre la route de Grindavík. La pollution causée par l’éruption est significative et pourrait affecter les personnes vulnérables des villes voisines, en fonction de la direction du vent.
La police a fermé toutes les routes à destination et en provenance de Grindavík et demande aux gens de ne pas tenter de s’en approcher, car les gaz pourraient s’avérer dangereux.
Source : Iceland Monitor.

Image webcam de l’éruption à 9h30 (heure française)

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19 décembre – 16 heures : Après un début spectaculaire avec de hautes fontaines de lave, le Met Office islandais explique que l’éruption de Sundhnúksgígar continue de diminuer. On estime que le débit éruptif représente environ le quart de ce qu’il était au début de l’éruption le 18 décembre, et un tiers de la fracture d’origine est actif. Les fontaines de lave atteignent désormais une trentaine de mètres de hauteur. Ces chiffres s’appuient sur des estimations visuelles au cours d’un vol de reconnaissance effectué le 19 décembre.

L’évolution de l’éruption actuelle est semblable aux dernières éruptions du Fagradalsfjall, avec de fractures qui commencent à se refermer et à former des bouches éruptives individuelles. Actuellement, il y a environ cinq bouches éruptives réparties le long de la fracture d’origine.
Selon les informations obtenues au cours d’un vol en hélicoptère dans l’après-midi du 19 décembre, la longueur totale de la fracture éruptive n’a pas beaucoup changé depuis le début. Il y a peu d’activité à l’extrémité sud de la fissure près de Hagafell, et la majorité de la coulée de lave se dirige vers l’est en direction de Fagradalsfjall.
Au vu de l’orientation du panache volcanique, la pollution par les gaz peut être perceptible à Vestmannaeyjar, mais pas ailleurs dans les zones habitées. Selon les prévisions météorologiques, une pollution gazeuse pourrait être détectée dans la capitale tard dans la nuit ou demain matin.
Source. : Met Office.

Image webcam montrant une vue générale du site éruptif

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19 décembre – 20 heures : L’éruption continue de faiblir. De nouvelles images aériennes montrent qu’il y a désormais trois bouches actives au sud-est de Stóra-Skógfell, contre cinq auparavant. La lave s’écoule principalement vers l’est du site de l’éruption, mais il y a également une langue de lave qui se dirige vers l’ouest depuisle secteur au nord de Stóra-Skógfell.
L’activité sismique a considérablement diminué. En toute logique, suite à l’éruption de Sundhnúksgíga, le sol au niveau de Svartsengi s’est affaissé de plus de 5 cm. Le Met Office explique qu’il est trop tôt pour déterminer si le magma continuera à s’accumuler sous Svartsengi et si la terre recommencera à se soulever
Selon le Met Office, il existe une forte probabilité que de nouvelles bouches éruptives s’ouvrent le long de la fissure actuelle, ainsi que plus au nord ou au sud. À Sundhnúk, l’ouverture de telles bouches pourrait se produire en prévenant très peu de temps avant.

A noter que quelques heures après sa réouverture, le Blue Lagoon est à nouveau fermé. Les volcanologues islandais avaient déclaré que « rien n’indiquait que le magma s’approchait de la surface… ».
Source : Met Office.

Image webcam montrant la zone active le 19 décembre vers 20 heures

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December 18th, 2023 – 23:00 : While we were wondering how the magmatic intrusion on the Reykjanes peninsula would evolve, while the Blue Lagoon had just reopened, while it was thought that the inhabitants of Grindavik would be allowed to return home for Christmas, the webcams have just shown that an eruption has started. The site is not specified, but an Icelandic volcanologist indicates that lava pierced the surface at Hagafell, north of Grindavik, which is not necessarily good news. The webcams show that it is a fissure eruption with great lava fountains.
The eruption was preceded by a rapid increase in seismic activity with events of M 3.0 and M 4.2 (see my previous post).

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December 19th – 7 am (French time) : The fissure that opened at the Sundhnúkar crater row at 22:17 (local time) was preceded by a seismic swarm at 21:00. This shows the eruption started very rapidly and was fed by a sudden influx of magma, a hypothesis I had mentioned in previous posts without thinking it might happen so rapidly. It was located about two kilometers from Grindavík and was growing rapidly. A few hours after the start of the eruption, the fissure was about two kilometers from Grindavík. Local scientists feared it might continue to grow to the southwest but they did not know exactly what would happen in the next few hours. The fissure is at least four times longer than the fissure in the Litli-Hrútur eruption in July 2023.It was difficult to measure lava flow along the eruptive fissure, but it was estimated to be 100 to 200 cubic metres per second. The estimated length of the fissure is 3.5 kilometers. It is nearly four times longer than the fissure opening at Litli-Hrútur in last July (see map above).

Here is a view of the eruption from a helicopter :

https://icelandmonitor.mbl.is/a/img/monitor/bg/bg_fafaf7_1358x1.png

Seismicity has dropped this morning. It is clear that magma is moving effortlessly into the fracture that was opened by the previous intrusion. In its latest bulletin issued at 3 a.m. (local time), the Met Office specifies that the eruptive fissure is about 4 km long, with the northern end just east of Stóra-Skógfell and the southern end just east of Sundhnúk. The distance from the southern end to the edge of Grindavík is almost 3 km.

The air traffic controllers’ union has cancelled its strike forecast on December 20th, 2023 in order to allow helicopters to fly to the volcanic eruption. 

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December 19th – 9:00 (French time) : Icelandic authorities indicate that he lava is not flowing in the direction of Grindavík. The location of the eruption looks favourable, as it could spare all man-made structures. A local volcanologist has declared : “If everything is normal, the intensity will decrease tomorrow afternoon and the fissure will develop into craters. The eruption could last a week to 10 days.”

However, if the flow remains powerful, the lava could reach the road to Grindavík. The pollution from the eruption is substantial and could affect vulnerable people in nearby towns, depending on wind direction.

Police has closed all roads to and from Grindavík and asks that people do not attempt to get close to it, as gas fumes could prove dangerous.

Source : Iceland Monitor.

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December 19th – 16:00 : After a powerful start with tall lava fountains, the Icelandic Met Office explains that the size of the eruption at Sundhnúksgígar continues to diminish. The lava flow is estimated to be about one-quarter of what it was at the beginning of the eruption on December 18th, and only one third of the original fissure is active. The lava fountains are now reaching about 30 meters at their highest. These figures are based on visual estimates from a reconnaissance flight early on December 19th..

The development of the eruption is similar to recent eruptions at Fagradalsfjall, where the fissures are starting to contract and form individual eruption vents. Presently, there are about five eruption vents spread along the original fissure.

According to information from a helicopter flight in the afternoon of December 19th, the total length of the eruptive fissure has not changed much from the beginning. There was little activity at the southern end of the fissure near Hagafell, and the majority of the lava flow is heading east towards Fagradalsfjall.

The volcanic plume is drifting from the west and northwest. Gas pollution might be noticeable in Vestmannaeyjar, but not elsewhere in populated areas. According to the weather forecast, gas pollution might be detected in the capital area late tonight or tomorrow morning.

Source Met Office.

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December 19th – 8 pm : The eruption continues to weaken. New aerial images show that there are now three vents erupting southeast of Stóra-Skógfell, down from five previously. The lava is mostly flowing east from the eruption site, but there is also a lava tongue flowing west from the region north of Stóra-Skógfell.

Seismic activity has significantly decreased. Quite logically, following the eruption at Sundhnúksgíga, the land in Svartsengi subsided more than 5 cm. The Met Office says it is too early to determine if magma will continue to accumulate under Svartsengi and whether the land will start to rise again.

According to the Met Office, there is an increased likelihood that more vents may open along the original fissure as well as further north or south. The warning time for new vent openings at Sundhnúk could be very short.

A few hours after its reopening, the Blue Lagoon is again closed. Icelandic scientists had said there were « no indications of magma approaching the surface. »

Source : Met Office.

Une éruption en Islande ? Tôt ou tard, ou jamais. Personne ne sait ! // An eruption in Iceland ? Sooner or later, or never. Nobody knows !

Après plusieurs semaines de fermeture à cause du risque d’éruption dans le secteur, le Blue Lagoon vient de rouvrir, au moins partiellement. L’accès au site est limité pour ne pas gêner les travaux d’édification d’une digue de terre autour de la centrale géothermique de Svartsengi. Ce rempart de quelque 5 kilomètres de longueur est censé protéger les infrastructures contre d’éventuelles coulées de lave.

Cela fait presque deux mois que le Met Office islandais nous serine qu’une éruption est susceptible de se produire sur la péninsule de Reykjanes. On est passé du stade d’ « imminent », à celui de «  probable » ou « possible », mais la lave n’a toujours pas daigné montrer le bout de son nez.

Pourtant, une chose est certaine : du magma s’agite dans le sous-sol et les instruments ont fourni la preuve d’une importante intrusion magmatique qui a fait se soulever le sol, ouvert des fractures et entraîné l’évacuation de Grindavik. A ce sujet, on vient d’apprendre que les habitants de cette bourgade pourraient être autorisés à revenir chez eux pour Noël.

Aujourd’hui, un soulèvement du sol est toujours enregistré à proximité de la centrale de Svartsengi. Une faible sismicité est toujours présente, avec des événements d’une magnitude inférieure à M 2.0 le plus souvent. Cette sismicité affecte principalement le secteur de Grindavik.

Source: IMO

Il semble donc que l’intrusion magmatique ne soit pas terminée, mais que la pression exercée par le magma ne soit pas suffisante pour lui permettre de s’élever vers la surface. Il est bien évident qu’une nouvelle arrivée de magma dans l’intrusion changerait la donne, mais les sismographes le feront savoir. Pour le moment ce n’est pas le cas. Nous avons atteint les limites de la prévision éruptive. La seule chose à faire est d’attendre et voir, car c’est la Nature qui commande…

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Dernière minute : ce 18 décembre 2023 au soir, il semble qu’un essaim sismique ait débuté dans la région de Fagradalsfjall avec des événements à faible profondeur (environ 1, 5 k pour la plupart). L’un d’eux avait une magnitude de M 3.0 et un autre une magnitude de M 4,2 à Krysuvik à 4,7 km de profondeur. A surveiller.

Source: IMO

Eruption! C’est vraiment parti très vite! Image webcam.

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After several weeks of closure due to the risk of eruption in the area, the Blue Lagoon has just reopened, at least partially. Access to the site is limited so as not to interfere with work to build an earthen dike around the Svartsengi geothermal power plant. This rampart, some 5 kilometers long, is supposed to protect the infrastructure against possible lava flows.
The Icelandic Met Office has been warning us for almost two months that an eruption is likely to occur on the Reykjanes Peninsula. We have moved from « imminent » to « probable » or « possible », but lava has still not accepted to show the tip of its nose.
However, one thing is certain: magma is stirring in the subsoil and the instruments have provided proof of a major magmatic intrusion which caused the ground to rise, opened up fractures and led to the evacuation of the town of Grindavik. Residents have just been informed that they might be allowed to return home for Christmas.
Today, ground uplift is still recorded near the Svartsengi power plant. Low seismicity is still present, with events less than M 2.0 most often. This seismicity mainly affects the Grindavik area. It therefore seems that the magma intrusion is not complete, but the pressure exerted by magma is not sufficient to allow it to rise towards the surface. It is obvious that a newinflux of magma in the intrusion would change the situation, but the seismographs will make it known. At the moment this is not the case. We have reached the limits of eruptive prediction. The only thing to do is to wait and see, because Nature is in charge…

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Last minute : this evening of December 18th, 2023, it seems that a seismic swarm started in the Fagradalsfjall area with events at shallow depths (around 1.5 k for most). One of them had a magnitude of M 3.0 and another had a magnitude of 4.5 at Krysuvik, at a depth of 4.7 km.

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Eruption! It started very quickly. See webcam image above.

Le risque tsunami en Nouvelle Zélande // The tsunami hazard in New Zealand

Outre les éruptions volcaniques comme celle de White Island (9 Decembre 2019; 22 morts ), la Nouvelle-Zélande est un pays exposé aux séismes comme l’événement de M 6.2 qui a secoué Christchurch le 21 février 2011, faisant 185 morts.

 

Photo: C. Grandpey

Destruction à Christchurch (Crédit photo : NZ Defence Force)

L’histoire montre que la Nouvelle-Zélande est également exposée aux tsunamis. Ils sont en général causés par des séismes sur la plaque Pacifique. Ils peuvent se produire localement, mais affecter aussi l’Amérique du Sud, le Japon et l’Alaska. Certains ont été attribués à des glissements de terrain sous-marins et à une activité volcanique. On a constaté que la Nouvelle-Zélande est touchée en moyenne par au moins un tsunami avec une hauteur de vague supérieure à un mètre tous les dix ans. Cependant, le recensement des tsunamis est limité par l’histoire de ce jeune pays. Il remonte seulement au début des années 1800 et se base souvent sur des traditions orales maories et des recherches effectuées sur les paléo-tsunamis, autrement dit des raz-de-marée qui ont eu lieu à des époques reculées et dont il n’existe plus que des traces géologiques.

Une nouvelle étude publiée en novembre 2023 dans le Journal of Geophysical Research : Solid Earth a toutefois montré que des vagues de tsunami de 28 mètres de haut pourraient frapper certaines parties de la Nouvelle-Zélande dans les pires scénarios de séismes.
Pour arriver à cette conclusion, les chercheurs ont utilisé une nouvelle méthode de simulation des séismes pour comprendre les risques de tsunami dans les îles du Nord et du Sud de la Nouvelle-Zélande. Ils ont constaté que les plus grosses vagues frapperaient probablement la côte nord-est de l’Île du Nord. En effet, la zone de subduction de Hikurangi, où la plaque tectonique Pacifique plonge sous la plaque tectonique australienne, se trouve juste au large de cette côte. Les auteurs de l’étude ont conclu qu’il y a un laps de temps très court entre le moment où le séisme se produit et celui où les vagues du tsunami frappent la côte.

Contexte tectonique en Nouvelle Zélande (Source: GNS Science)

Source: GeoNet

En raison de la proximité de la Nouvelle-Zélande avec des zones de subduction susceptibles de déclencher de puissants séismes générant des tsunamis, il est important de comprendre le risque lié à ces vagues dévastatrices.
Jusqu’à présent, les chercheurs se sont référés à des séismes historiques pour tenter de comprendre les risques futurs. Le problème, c’est que les documents historiques ne remontent qu’à environ 150 ans. Les études géologiques peuvent, certes, révéler des preuves de séismes plus anciens, mais ces travaux sont incomplets.
Au lieu de cela, les auteurs de la dernière étude se sont tournés vers une méthode différente : les séismes synthétiques, autrement dit une approche artificielle des séismes. Cette méthode utilise des modèles informatiques dans lesquels les chercheurs ajoutent tout ce qu’ils connaissent sur la géométrie et la physique des systèmes de failles. Ils ont ensuite simulé des dizaines de milliers d’années de séismes pour tenter de déterminer la fréquence à laquelle les séismes majeurs se produisent. La méthode n’est pas parfaite car tous les systèmes de failles ne sont pas intégralement connus, mais elle vient compléter les archives historiques et géologiques. Il faut toutefois noter que si cette méthode tend à montrer comment de tels séismes peuvent se déclencher, elle n’apporte aucune indication concernant la prévision de leur déclenchement.
Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont créé un catalogue de simulations couvrant 30 000 années, axé sur les systèmes de failles autour de la Nouvelle-Zélande. Les résultats ont révélé 2 585 séismes d’une magnitude comprise entre M 7,0 et M 9,25. La modélisation montre que la zone de subduction de Hikurangi est la principale source de séismes majeurs déclencheurs de tsunamis près de la Nouvelle-Zélande, bien que la zone de subduction Tonga-Kermadec, un peu plus au large au nord de l’île du Nord puisse également générer de puissants séismes accompagnés de tsunamis. Les chercheurs ont été surpris de constater que le risque de tsunami était davantage causé par des failles plus petites et moins profondes au niveau de la croûte terrestre, plutôt que par les failles de subduction proprement dites.
L’équipe scientifique a découvert que la hauteur maximale d’une vague de tsunami serait de 28 mètres. Elle serait provoquée par un puissant séisme à environ 630 kilomètres au nord-est d’Auckland dans le Pacifique Sud. A titre de comparaison, le tsunami de Tohoku au Japon en 2011 a déclenché une vague de 40 mètres.
Source : Live Science.

Photo: C. Grandpey

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Beside volcanic eruptions like the tragic one on White islans (9 December 2019 ; 22 casualties ), New Zealand is a country exposed to earthquakes like the M 6.2 event that shook Christchurch on February 21st, 2011, killing 185 people.

History shows that New Zealand is also exposed to tsunamis. They tend to be caused by earthquakes on the Pacific Plate both locally and as far away as South America, Japan, and Alaska. Some have been attributed to undersea landslides and volcanoes. New Zealand is affected by at least one tsunami with the a wave height greater than one metre every ten years on average. However, the history of tsunamis is limited by the country’s written history only dating from the early to mid-1800s with Māori oral traditions and paleotsunami research prior to that time. A new resaerch has shown that tsunami waves 28 meters high could hit parts of New Zealand in a worst-case earthquake scenario.

In the study, published in November 2023 in the Journal of Geophysical Research: Solid Earth, researchers used a new method of examining simulated earthquakes to understand possible tsunami risks to New Zealand’s North and South Islands. They found that the largest waves are likely to strike along the northeast coast of North Island. It is because the Hikurangi subduction zone, where the Pacific tectonic plate dives under the Australian tectonic plate, sits just offshore. The authors of the study concluded there was a really short timespan between the moment when these earthquakes happen and when the tsunami waves hit. VOIR CARTE TECTONIQUE

Because of New Zealand’s proximity to subduction zones, which can create large, tsunami-generating earthquakes, it is important to understand the risk of these devastating waves.

Previous efforts have used historical quakes to try to understand future risk. But historical records only go back about 150 years. Geological studies can turn up evidence of older quakes, but those records are incomplete.

Instead, the researchers turned to a different method: synthetic earthquakes. This method used computer models, into which researchers added everything they know about the geometry and physics of fault systems. They then simulated tens of thousands of years of quakes to try to determine how often major ones occur. The method is not perfect because the fault systems are not fully known, but it complements the historical and geological record. Moreover, if this method tends to show how such earthquakes can be triggered, it does not bring any indication concerning the prediction.

In the new study, the researchers created a catalog of 30,000 years of simulated time focused on the fault systems around New Zealand. The results revealed 2,585 earthquakes with magnitudes between M 7.0 and M 9.25. The model suggests that the Hikurangi subduction zone is the most dangerous source of tsunami quakes near New Zealand, though the Tonga-Kermadec subduction zone north of North Island can also generate large, tsunami-causing quakes, just a bit further from shore. The researchers were surprised to find that the tsunami hazard was caused by smaller, shallower crustal faults, rather than the subduction faults themselves.

The scientific team found the maximum height of a tsunami was 28 meters, which would result from a paowerful earthquake about 630 kilometers northeast of Auckland in the South Pacific. The 2011 Tohoku tsunami in Japan triggered a 40-meter wave, for comparison.

Source : Live Science.