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Relation entre les éruptions à Hawaii et en Californie // Relationship between eruptions in Hawaii and in California

Dans sa série Volcano Watch, l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO) a publié un nouvel article fort intéressant sur les volcans des Etats Unis.

Les scientifiques du HVO expliquent que certaines régions surveillées par les différents observatoires volcanologiques ont connu des éruptions géologiquement «jeunes» qui sont néanmoins trop vieilles pour avoir eu des témoins oculaires et avoir laissé des traces écrites. Cela pose un problème aux volcanologues car ils aimeraient s’appuyer sur les éruptions du passé pour mieux anticiper les éruptions du futur. Les magmas émis dans différentes régions se forment de manière différente, et les éruptions peuvent durer des jours, des semaines, des mois, des années, et parfois même plusieurs décennies.

Les observatoires volcanologiques gérés par l’USGS, qui comprennent l’Observatoire des Volcans d’Hawaii (HVO), l’Observatoire Volcanologique des Cascades (CVO), l’Observatoire Volcanologique de l’Alaska (AVO), l’Observatoire Volcanologique de Yellowstone (YVO) et l’Observatoire Volcanologique de Californie (CalVO), surveillent de nombreux types de volcans et d’éruptions, depuis le Mont St. Helens qui émet en général une lave visqueuse, jusqu’aux éruptions plus récentes du Kilauea et du Mauna Loa où des laves fluides sont généralement observées.

La Californie héberge le Mont Shasta, stratovolcan d’aspect classique, et la grande caldeira de Long Valley. Cependant, aucun de ces volcans n’a connu d’éruption historique, bien que chacun montre les preuves d’une activité géologiquement récente. L’éruption la plus récente en Californie a eu lieu de 1914 à 1917 sur le Lassen Peak où s’est édifié un dôme de lave accompagné de dépôts de cendres.

Une zone à l’est du Mont Shasta et de Lassen Peak est relativement plate mais on y observe de jeunes coulées de lave. Le volcan de Brushy Butte appartient à cette région et des travaux récents sur le terrain montrent qu’il y a au moins 29 dépôts volcaniques constitués de scories, de cônes de projection et de coulées de lave. La question est de savoir combien de temps il a fallu pour édifier ces 29 cônes et coulées de lave.

 Le problème est que les éruptions de Brushy Butte ont eu lieu il y a environ 35000 ans, et pour répondre à cette question, les géologues du CalVO ont utilisé le vieil axiome géologique de «l’uniformitarisme» selon lequel «le présent est la clé du passé».

Pour mieux comprendre comment l’éruption de Brushy Butte et essayer de savoir combien de temps elle a pu durer, les scientifiques se sont tournés vers des volcans actifs d’un type et d’un environnement similaires. Le volcan de Brushy Butte se trouve dans une zone de rift et la lave émise est un basalte tholéiitique. Le Kilauea et le Mauna Loa, même s’ils ne présentent pas la même morphologie, sont proches de Brushy Butte car leurs laves sont généralement émises dans des zones de rift et on rencontre un basalte tholéiitique similaire. Les récentes éruptions volcaniques de ces volcans hawaïens pourraient donc aider à comprendre comment ont été émises les laves du volcan de Brushy Butte et combien de temps les éruptions ont pu durer.

L’un des outils les plus utiles pour comprendre les éruptions de Brushy Butte est le LiDAR, acronyme pour Light Detection and Ranging. L’ensemble de données obtenues par cette technologie permet de créer une image détaillée de la surface d’une coulée de lave avec les différentes formes de relief édifiées lors de l’éruption, tandis que la lave s’éloigne de son point d’émission. (voir l’image ci-dessous)

Les volcans hawaïens sont très actifs. L’éruption du Pu’uO’o, qui a duré plusieurs décennies, a montré les différents types de reliefs que les basaltes tholéiitiques peuvent former sur de longues périodes. En utilisant l’éruption du Pu’uO’o comme référence, les géologues du CalVO ont estimé que les 29 bouches éruptives qui ont émis des coulées de lave ont été créées par l’éruption de Brushy Butte pendant au moins 20 ans. Ils ont pu tirer ces conclusions en observant les différentes formes de relief créées par les coulées de lave et leur emplacement à l’intérieur du volcan. .

Source: USGS / HVO.

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In its Volcano Watch series, the Hawaiian Volcano Observatory has published another interesting article about U.S. volcanoes.

HVO scientists explain that some regions monitored by the volcano observatories had geologically ‘young’ eruptions that are nonetheless old enough to lack written documentation. This creates a dilemma for geologists interested in how a future eruption might occur and how long it could last. The magmas that erupt from these different regions are formed in different ways, and eruptions can range from days, weeks, months, years to as long as several decades in duration.

USGS volcano observatories, which include the Hawaiian Volcano Observatory (HVO), Cascades Volcano Observatory (CVO), Alaska Volcano Observatory (AVO), Yellowstone Volcano Observatory (YVO), and California Volcano Observatory (CalVO), monitor many different types of volcanoes and eruptions, from Mount St. Helens that erupts viscous lava, to the more recent eruptions of Kilauea and Mauna Loa, where fluid lavas are usually observed.

California displays Mount Shasta, a classic-looking stratovolcano, and the large caldera of Long Valley. However, but neither has erupted historically though each has evidence of geologically young activity. The most recent eruption in California was from 1914–1917 at Lassen Peak, creating a lava dome and related ash deposit.

An area east of Mount Shasta and Lassen Peak is relatively flat but contains young looking lava flows. Brushy Butte Volcano is part of this region, and recent field research shows that it contains at least 29 volcanic deposits consisting of scoria and spatter cones and lava flows. The question about Brushy Butte Volcano is:how long did it take to erupt these 29 cones and lava flows?

The problem is that the Brushy Butte eruptions took place approximately 35,000 years ago, and to answer this question CalVO geologists have used the old geologic axiom of ‘uniformitarianism’ or ‘the present is the key to the past.’

To better understand how Brushy Butte erupted and how long it might have taken, active volcanoes of a similar type and setting were used as an analog. The Brushy Butte Volcano is located in a rifting area, and the type of magma erupted there is tholeiitic basalt. Kilauea and Mauna Loa, though not exactly the same, are close in that their lavas erupt commonly from rift zones and are usually of a similar tholeiitic basalt type. So, the recent volcanic eruptions from these Hawaiian volcanoes could help understand how lavas erupted from Brushy Butte Volcano and how long it might have taken.

One of the most helpful tools used to understand the Brushy Butte eruptions is Light Detection and Ranging or LiDAR. The resulting dataset creates a detailed picture of the surface of a lava flow showing the different landforms created as a volcano erupts and lava moves downhill away from its vent. (see image below)

Hawaiian volcanoes are very active, and in particular the decades-long eruption of Pu’uO’o displayed many types of landforms that tholeiitic basalts can form over long timeframes. Using Pu’uO’o as an analog, CalVO geologists estimated that the 29 closely-spaced vents and lava flows of Brushy Butte Volcano erupted over at least 20 years based on the different lava flow landforms created and their placement around the interior of the volcano.

Source : USGS / HVO.

Vue d’ensemble du site éruptif de Brushy Butte (Source : Wikipedia)

Carte montrant, à l’aide d’un dégradé de couleurs, le relief du volcan de Brushy Butte (environ 150 mètres de hauteur). Elle a été réalisée à l’aide des données LiDAR à résolution de 1 mètre. On y voit, sous forme de points, les différentes bouches éruptives ainsi que les chenaux et les levées tracés par les coulées de lave dans le paysage. (Source : CalVO)

Nouvel événement explosif sur le Stromboli (Sicile) // New explosive event on Stromboli Volcano (Sicily)

L’INGV indique qu’un événement explosif majeur a été enregistré le 16 novembre 2020 à 9 h 17 dans la zone centre-sud du la terrasse cratèrique du Stromboli. Il a généré un volumineux nuage de cendres d’environ 1 km de hauteur au-dessus du sommet du volcan, ainsi qu’une coulée pyroclastique qui a dévalé la Sciara del Fuoco jusqu’au littoral, avant de se déplacer à la surface de la mer sur environ 200 m. On avait observé un phénomène semblable le 28 août 2019.

Après cet événement, d’une durée de quelques minutes, l’activité strombolienne habituelle a repris. Du point de vue sismique, les signaux  montrent une séquence d’événements explosifs qui a débuté à 9:17, avec une durée totale d’un peu plus de 4 minutes. Les explosions se sont également accompagnées de signaux sismiques attribuables à des glissements de terrain. Aucune variation significative du tremor n’a été signalée.

Source : INGV.

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INGV reports that a major explosive event was recorded on November 16th, 2020 at 9:17 a.m. in the south-central area of the Stromboli crater terrace. It generated a voluminous ash plume about 1 km high above the summit of the volcano, as well as a pyroclastic flow that travelled along the Sciara del Fuoco down to the coast, before moving at the surface of the sea over about 200 m.A similar phenomenon had already been observed on August 28th, 2019.

After this event, which lasted a few minutes, the usual Strombolian activity resumed. Seismically, the signals show a sequence of explosive events that started at 9:17, with a total duration of just over 4 minutes. The explosions were also accompanied by seismic signals related to landslides. No significant variation in the tremor was reported.

Source: INGV.

Photo : C. Grandpey

Hausse du niveau d’alerte à White Island (Nouvelle Zélande) // The alert level for White Island (New Zealand) has been raised

Les scientifiques de GeoNet surveillent généralement à distance l’activité volcanique de White Island (Nouvelle-Zélande). Le 13 novembre 2020, ils ont observé de petites quantités de cendre volcanique à l’intérieur du panache de vapeur et de gaz ? Cette cendre s’est ensuite déposée sur l’île. En conséquence, le niveau d’alerte volcanique a été élevé à 2 et la couleur de l’alerte aérienne est passée au Jaune.

Au cours d’un survol le 12 novembre, les scientifiques ont observé des dépôts de cendre sur certaines des webcams de l’île, et un panache plus sombre que d’habitude était parfois visible depuis le continent.

Les particules de cendre provenaient de la bouche de vapeur située à l’arrière du lac de cratère. Les premières analyses des particules montrent qu’il s’agit d’un matériau déposé autour de cette bouche et qui a été transporté par les émissions de vapeur et de gaz. Il ne semble pas s’agir de particules de magma juvénile. Globalement, les paramètres de surveillance du volcan ne montrent pas de changements significatifs.

Les observations effectuées pendant le vol montrent qu’il n’y a pas de modification majeure dans l’emplacement et la taille des bouches actives. Les récentes pluies ont formé une mare d’eau peu profonde sur le fond du cratère.

La probabilité que les cendres atteignent le continent lors d’éventuels événements explosifs reste faible. Il n’y a actuellement aucune indication d’un changement substantiel dans le comportement général du volcan.

Cependant, il faut garder à l’esprit qu’une explosion à White Island le 9 décembre 2019 a tué 21 touristes parmi lesquels deux sont portés disparus et déclarés morts. 26 personnes ont été blessées, souvent avec de graves brûlures. Il y avait 47 personnes sur l’île au moment de l’éruption.

Source: GeoNet.

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GeoNet scientists are mainly monitoring White Island (New Zealand) from a distance. On November 13th, 2020, they observed small amounts of volcanic ash the steam and gas plume, which later deposited on the island. As a consequence, the Volcanic Alert Level has been raised to Level 2 and the Aviation Colour Code to Yellow.

During an observation flight on November12th, the scientists observed occasional ash deposits on some of the islands’ webcams, and a darker than usual plume was also reported at times from the mainland.

The ash particles originated from the main steam vent at the back of the crater lake. Initial analyses of the particles suggest that it is loose material from around the vent being carried by the steam and gas emission. They do not seem to include juvenile magma particles.

Globally, the monitoring parametres do not show significant changes.

Observations during the flight revealed that there was no substantial change in the location and size of active vents. The rainfall has formed a shallow pool of water on the floor of the crater.

The likelihood of ash affecting the mainland during possible explosive events remains low. There are no indications currently of a substantial change in the overall behaviour of the volcano.

However, one should bear in mind that an explosive eruption at White Island on December 9th, 2019 killed 21 tourists, including two who are missing and declared dead. 26 people suffered injuries, many of whom suffered severe burns. There were 47 people on the island at the time of the eruption.

Source : GeoNet.

Photo : C. Grandpey

Etude des failles sous-marines de l’Etna // Study of Mt Etna’s submarine faults

Afin d’étudier l’évolution de la croûte terrestre dans l’une des zones géologiques les plus actives au monde, celle du complexe volcanique de l’Etna, plusieurs instituts de recherche viennent de lancer le projet «Focus.» Il suppose l’installation d’un nouveau système de surveillance des failles sous-marines à 2000 mètres de profondeur au large de Catane.

Le projet, financé par le Conseil Européen de la Recherche (ERC), est conduit par l’Université française de Brest en collaboration avec le CNRS, l’IFREMER et l’IDIL, avec le soutien de l’INGV, des Laboratoires Nationaux du Sud (LNS) et de l’Institut National de Physique Nucléaire (INFN). Le projet est en effet en relation avec le réseau optique sous-marin exploité par les LNS dans le cadre du projet IDMAR – financé par la région de Sicile – pour le développement d’infrastructures de recherche stratégiques.

Afin de détecter les déplacements de la croûte terrestre entre la côte et la structure sous-marine du Monte Alfeo, en relation avec une faille cartographiée il y a à peine quelques années à l’est de Catane, le projet Focus utilisera une technique innovante appelée BOTDR (Réflectométrie Optique avec technique Brillouin) capable de détecter tout mouvement des fibres sous-marines électro-optiques accrochées aux 25 kilomètres de câble qui composent l’infrastructure LNS. De cette manière les chercheurs pourront observer les déplacements des câbles sur le long terme et donc surveiller le glissement des failles sur lesquelles ils se trouvent. Ils pourront détecter des variations submillimétriques impossibles à observer avec les techniques de réflectométrie classiques.

Source: La Sicilia.

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In order to study the evolution of the Earth’s crust in one of the most active geological zones in the world, that of Mt Etna’s volcanic complex, several research institutes have just launched the « Focus. » Project. It involves the installation of a new monitoring system for submarine faults 2000 metres deep off the coast of Catania. The project, funded by the European Research Council (ERC), is led by the French University of Brest in collaboration with the CNRS, IFREMER and IDIL, with the support of INGV, National Laboratories of South (LNS) and the National Institute of Nuclear Physics (INFN). The project is in fact in relation to the underwater optical network operated by LNS within the framework of the IDMAR project – funded by the region of Sicily – for the development of strategic research infrastructures.

In order to detect the shifts of the Earth’s crust between the coast and the submarine structure of Monte Alfeo, in relation to a fault mapped just a few years ago east of Catania, the Focus project will use an innovative technique called BOTDR (Optical Reflectometry with Brillouin technique) capable of detecting any movement of electro-optical submarine fibers attached to the 25 kilometres of cable that make up the LNS infrastructure. In this way, researchers will be able to observe the movements of the cables over the long term and therefore monitor the sliding of the faults on which they are located. They will be able to detect submillimetre variations that are impossible to observe with conventional reflectometry techniques.

Source: La Sicilia.

Source : LNS