Étiquette : volcanoes

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

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

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

——————————————–

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

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

Le Cratère Sud-Est de l’Etna entre les années 1970 et les années 2000 // Mt Etna’s South-East Crater between the 1970s and the 2000s

Le Cratère Sud-Est (CSE) de l’Etna est mon préféré, peut-être parce qu’il se trouve près de la Torre del Filosofo où j’ai connu des moments extraordinaires avec les guides et parce que je l’ai vu grandir. Le CSE est apparu au cours des derniers moments de l’éruption de 1971 qui avait débuté le 5 avril de cette même année. Des fractures éruptives se sont ouvertes dans la partie supérieure ouest et nord-ouest de la Valle del Bove. Des coulées de lave s’en sont échappées et ont détruit des forêts, des vergers et des bâtiments. Elles se sont approchées dangereusement du village de Fornazzo.
Alors que la lave coulait des bouches les plus basses, à l’extérieur de la bordure septentrionale de la Valle del Bove, la naissance du Cratère Sud-Est a commencé à la mi-mai 1971 sous la forme d’un puits de dégazage d’où s’échappaient de la vapeur et de la cendre, à la base sud-est du cône principal. Selon Boris Behncke, ce puits de dégazage jouait un rôle de soupape pour le système de fractures qui se propageait vers le nord-est, à travers la Valle del Bove. Dans le même temps, la lave dégazée sortait des bouches qui s’étaient ouvertes plus en aval. Ce puits est resté inactif pendant sept ans après la fin de l’éruption de 1971. Il s’est réveillé en 1978 et a alors pris le nom de Cratère Sud-Est où se déroule depuis cette époque la majeure partie de l’activité éruptive de l’Etna.
Après l’éruption de 1971, l’activité du jeune Cratère SE s’est calmée, ainsi que celle des fractures éruptives en aval. Vers 1978, on a observé une série d’éruptions dans le cratère et au niveau de fractures radiales qui en partaient, en direction de divers secteurs de la Valle del Bove.

Pendant vingt mois, entre novembre 1996 et juillet 1998, une légère activité strombolienne a édifié un petit cône à l’intérieur du cratère formé par l’activité du CSE au début de 1990 et par le remplissage progressif du cratère de 1990. J’ai eu la chance de pouvoir observer – admirer devrais-je dire – cette activité. Le regretté Antonio Nicoloso m’avait conseillé de pénétrer à l’intérieur du cratère et de visiter une petite grotte qui s’était ouverte dans l’un des flancs du cratère. Ce fut un moment magique parce que des morceaux de soufre me tombaient dessus chaque fois que le cône explosait…
À la fin de l’année 1998, le cône avait une taille respectable car il avait grossi à une vitesse impressionnante au cours des six semaines précédentes. Il se dressait à environ 3230 m d’altitude, soit 50 mètres de plus qu’en juillet 1997. La croissance du cône a continué sans relâche au début de 1999
Au début de 1999, une dizaine d’épisodes éruptifs ont provoqué une croissance considérable du cône, tant latéralement que verticalement. Les nouveaux blocs qui avaient été éjectés en janvier 1990 entre le cône SE et le cône principal du sommet étaient désormais ensevelis sous de nouveaux matériaux et il n’était plus possible de regarder à l’intérieur du cratère au sommet du cône.
Source: Les volcans d’Italie: le berceau de la volcanologie.

——————————————

Mt Etna’s South-East Crater (SEC) is my favourite one, maybe because it is near the Torre del Filosofo where I lived great moments with the guides and because I could see it grow. The SE Crater came to life during the last moments of the 1971 eruption that had begun on April 5th 1971. In that year, eruptive fissures opened across the upper western and northwestern part of the Valle del Bove. Lava flows that destroyed forests, fruit gardens, and isolated buildings and came close to the village of Fornazzo.

While lava was flowing from the lowermost vents, outside the northern rim of Valle del Bove, the birth of the SE Crater began in mid-May 1971 as a degassing pit that appeared on the southeastern base of the main summit cone, erupting steam and ash. According to Boris Behncke, this pit served as a « pressure valve » for the extensive fissure system that propagated from here to the northeast across Valle del Bove, with degassed lava issuing from the lowermost vents. This pit remained inactive for seven years after the end of the 1971 eruption, but in 1978 it reawakened and became known as the Southeast Crater, site of most of Etna’s summit activity since then.

After the 1971 eruption, activity at the newly formed SE Crater and at the lower eruptive fissures subsided. Around 1978, a series of eruptions occurred at the crater and at fissures extending in a radial way from it into various sectors of Valle del Bove.

For twenty months, between November 1996 and July 1998, mild Strombolian activity built a small cone within the crater formed during the early 1990 activity of the SE Crater, and lava issuing from vents on the flanks and at the base of this intracrater cone led to the gradual filling of the 1990 crater. I enjoyed watching this activity. The late Antonio Nicoloso had advised me to step into the crater and visit a small cave that had opened inside one of the flanks of the crater. It was a magical moment because there pieces of sulphur ware falling on me each time the cone exploded.

In late 1998, the cone had grown with striking velocity during the preceding six weeks and was standing at about 3230 m elevation, 50 metres higher than it had been in July 1997. The growth of the cone continued vigorously into early 1999

In early 1999, ten eruptive episodes caused considerable growth of the cone, both laterally and vertically. The huge blocks that had been ejected in January 1990 in the saddle between the SE Cone and the main summit cone were buried by new material, and it was no longer possible to look down into the crater of the growing cone.

Source : Italy’s volcanoes : The cradle of Volcanology.

Vues du Cratère Sud-Est….

…en 1995:

 en 1997…:

…le 1er janvier 2000 !:

(Photos : C. Grandpey)

L’éruption du Raikoke vue depuis l’espace // The Raikoke eruption seen from space

Comme je l’ai indiqué précédemment, le Raikoke a connu un bref, mais violent, épisode éruptif le 22 juin 2019. Le volcan, dont le cratère mesure 700 mètres de diamètre, occupe une île de 2 km de diiamètre dans l’archipel des des Iles Kouriles (Russie), entre l’extrémité d’Hokkaido au Japon et de la péninsule russe de Kamtchatka. Les précédentes éruptions du Railoke remontent à 1778 et 1924. La dernière éruption s’est terminée dès le 23 juin.
L’impressionnante colonne de cendre était visible depuis l’espace et a été photographiée par les satellites de la Nasa, de l’ESA, et par les astronautes depuis la Station spatiale internationale (ISS). La colonne éruptive s’est élevée au-dessus des nuages jusqu’à 13 ou 17 km d’altitude selon les sources, jusqu’à la stratosphère où elle a formé une sorte de parapluie, comme l’avait fait le Sarichev il y a une dizaine d’années. C’est la zone où la densité du panache de cendre équivaut à la densité de l’air ambiant. La cendre a ensuite dérivé vers l’est au-dessus de la mer de Béring. En plus de la cendre, le Raikoke a émis un important panache de SO2
Les VAAC de Tokyo et d’Anchorage sont restés très vigilants le temps de l’éruption et ont adressé des mises en garde aux pilotes susceptibles de survoler la région affectée par l’éruption.
Source: NASA.

————————————-

As I put it before, Raikoke had a brief, but violent, eruptive episode on June 22nd, 2019. The volcano, whose crater is 700 metres in diameter, occupies an island 2 km in diameter in the archipelago of the Kuril Islands (Russia), between the tip of Hokkaido in Japan and the Kamchatka Peninsula in Russia. The previous Railoke eruptions date back to 1778 and 1924. The last eruption ended on June 23rd.
The impressive ash column was visible from space and was photographed by NASA, ESA satellites, and astronauts from the International Space Station (ISS). The eruptive column rose above the clouds up to 13 or 17 km altitude depending on the sources, to the stratosphere where it formed a kind of umbrella, as did Sarichev ten years ago. This is the area where the density of ash plume is equivalent to the density of the ambient air. The ash then drifted east over the Bering Sea. In addition to ash, the Raikoke emitted a significant SO2 plume
VAACs in Tokyo and Anchorage remained very vigilant during the eruption and issued warnings to pilots who could fly over the area affected by the eruption.
Source: NASA.

Source: NASA

Eruption du Sarychev le 12 juin 2009 (Crédit photo: NASA)

Le radon de l’Etna (Sicile / Italie) // Radon on Mt Etna (Sicily / Italy)

Les écrits scientifiques expliquent que le radon est un gaz rare, inodore, incolore et sans saveur, produit par la désintégration de l’uranium et du radium présents dans la croûte terrestre et plus particulièrement dans les roches granitiques et volcaniques. D’après les évaluations conduites en France, le radon serait la seconde cause de cancer du poumon, après le tabac et devant l’amiante.

Le Limousin où je réside est une terre majoritairement granitique avec aussi des gisements d’uranium,ce qui explique la présence fréquente de ce gaz.

Si les analyses reflètent une activité volumique moyenne annuelle du radon supérieure à 400 Becquerels par mètre cube (Bq/m3) d’air mais inférieure à 1000 Bq/m3d’air, alors il convient de mettre en œuvre des actions simples pour remédier à cet état de fait. Si les analyses reflètent une activité volumique moyenne annuelle du radon supérieure à 1000 Bq/m3d’air, alors il convient de procéder à un diagnostic du bâtiment. Ce dernier aura pour objectif de définir quels travaux à entreprendre pour abaisser la concentration en radon à moins de 400 Bq/m3 d’air. En dessous de ce seuil, la principale action est d’aérer son logement par l’ouverture des portes et fenêtres pendant une dizaine de minutes au moins matin et soir.

Un article paru dans la presse sicilienne nous apprend que l’Etna produit lui aussi du radon, en particulier au niveau de failles qui tranchent le volcan. Selon le site Catania Today, ces failles représenteraient un triple danger pour les populations: elles génèrent des séismes, fracturent le sol et émettent du radon susceptible de s’accumuler dans les maisons et les rendre insalubres. Une étude, signée par l’INVG, a été publiée dans la revue internationale « Frontiers in Public Health ».
L’INGV analyse le radon depuis de nombreuses années, en particulier sur les flancs de l’Etna où de nombreuses failles fracturent intensément les roches environnantes et augmentent ainsi considérablement leur perméabilité. Cela permet aux fluides et aux gaz présents dans le sous-sol de se déplacer plus facilement dans ces zones fracturées et d’atteindre plus rapidement la surface. Le radon fait partie des gaz qui émergent à la surface.
Pendant trois ans, les données de 12 capteurs ont été enregistrées dans 7 bâtiments situés sur les pentes sud et est du volcan: à Giarre, Zafferana Etnea, Aci Catena, Aci Castello et Paternò. Les capteurs ont détecté des concentrations annuelles moyennes de radon dépassant souvent 100 Bq / m3, une valeur de premier niveau à surveiller pour l’exposition annuelle moyenne recommandée par l’OMS. Dans certains cas, cette concentration moyenne était supérieure à 300 Bq / m3, avec des pics supérieurs à 1 000 Bq / m3. L’étude montre que la concentration est plus élevée dans les habitations proches des failles. En raison du possible problème de santé provoqué par le radon, l’INGV juge « approprié et utile d’approfondir et d’étendre la surveillance » à un plus grand nombre d’habitations.
Source: Catania Today.

———————————————

The scientific literature explains that radon is a rare, odourless, colourless and tasteless gas produced by the decay of uranium and radium present in the earth’s crust and more particularly in granitic and volcanic rocks. According to assessments conducted in France, radon is the second cause of lung cancer, after tobacco and in front of asbestos.
The Limousin where I live is a predominantly granitic ground with also uranium deposits, which explains the frequent presence of this gas.
If the analyses reflect an average annual radon activity greater than 400 Becquerels per cubic metre (Bq / m3) of air but less than 1000 Bq / m3 of air, then simple actions should be taken to remedy this. situation. If the analyses reflect an average annual radon activity of more than 1000 Bq / m3 of air, then a building diagnosis should be carried out. Its purpose will be to define the work to be done to reduce the radon concentration to less than 400 Bq / m3 of air. Below this threshold, the main action is to air the house by opening the doors and windows about 10 minutes at least morning and evening.

An article in the Sicilian press informs us that Mt Etna also produces radon, especially along the faults that slice the volcano. According to the Catania Today website, these faults represent a triple danger for the populations: they generate earthquakes, fracture the ground and emit radon likely to accumulate in the houses and make them unhealthy. A study, signed by INVG, was published in the international journal “Frontiers in Public Health”.

INGV has been analyzing radon for many years, especially on the flanks of Mt Etna, where many faults severely fracture the surrounding rocks and significantly increase their permeability. This allows fluids and gases in the subsoil to move more easily in these fractured areas and reach the surface. Radon is one of the gases that reach the surface.
For three years, data from 12 sensors were recorded in 7 buildings located on the south and eastern slopes of the volcano: in Giarre, Zafferana Etnea, Aci Catena, Aci Castello and Paternò. The sensors detected average annual radon concentrations often exceeding 100 Bq / m3, a first-level value to monitor for the average annual exposure recommended by WHO. In some cases, this average concentration was above 300 Bq / m3, with peaks greater than 1000 Bq / m3. The study shows that the concentration is higher in dwellings close to the faults. Because of the possible health problem caused by radon, INGV deems it « appropriate and useful to deepen and extend surveillance » to a larger number of homes.
Source: Catania Today.

Voici une carte de l’INGV montrant les failles actives de l’Etna. Plus de détails sur cette page (en italien) :

https://emidius.mi.ingv.it/GNDT/P512/UR_UNICT.html

Source: INGV