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Halema’uma’u (Hawaii): Eau de pluie ou eau de source? // The water in Halema’uma’u (Hawaii): Rainwater or groundwater?

La mare d’eau au fond du nouveau cratère de Halema’uma’u soulève un certain nombre de questions. Les deux plus fréquentes sont: d’où vient l’eau et quelles pourraient être ses conséquences?
Les deux sources les plus probables sont l’eau de pluie et l’eau souterraine, autrement dit la présence d’une nappe phréatique. Selon les scientifiques du HVO, les deux hypothèses sont à prendre en compte, avec une préférence pour les eaux d’origine souterraine.
La nappe phréatique dans la zone sommitale du Kilauea se situe à une altitude d’environ 590 mètres, telle qu’elle a été mesurée dans un puits de forage creusé en 1973 à environ 800 mètres au sud de Halema’uma’u. La hauteur du plancher d’Halema’uma’u est d’environ 512 mètres, soit 70 mètres en dessous de la nappe phréatique qui se trouve à proximité.
Avant l’effondrement du sommet du Kilauea en 2018, les données géophysiques laissaient supposer que la nappe phréatique à proximité de Halema’uma’uu était à peu près à la même altitude que dans le forage, mais elle s’est probablement modifiée lors de l’effondrement du cratère. La nappe phréatique est probablement en train de se rétablir et, au fur et  à mesure qu’elle monte, l’eau s’infiltre dans des zones basses au niveau du plancher du cratère.
En ce moment, la surface de la mare d’eau dans le cratère s’élève lentement et régulièrement, ce qui correspond probablement à une hausse de la nappe phréatique. Le niveau de l’eau dans le cratère augmenterait par à-coups s’il dépendait des fortes pluies sur le Kilauea. Or, l’Halema’suma n’a pas reçu de fortes pluies depuis la première observation de l’eau dans le cratère le 25 juillet 2019. Il serait intéressant de prélever un échantillon de cette eau et de la dater à l’aide de moyens isotopiques; l’eau de pluie aurait l’âge actuel, tandis que les eaux souterraines seraient plus vieilles.
En ce qui concerne la profondeur de la mare, elle ne dépasse pas quelques mètres. Il se pourrait que ce ne soit que le sommet de la zone saturée en eau, qui pourrait atteindre plusieurs dizaines de mètres de profondeur. Cette profondeur n’est toutefois pas infinie car elle est forcément freinée par la chaleur résiduelle du magma dans le conduit d’alimentation. Malgré tout, à mesure que le conduit refroidit, une plus grande quantité d’eau peut s’accumuler et contribuer à augmenter le volume en surface.

Le volume de la masse d’eau aura forcément une influence sur les risques potentiels. Une simple mare n’aura aucune incidence sur la prochaine éruption sommitale. En revanche, si le magma devait entrer en contact avec plusieurs dizaines de mètres d’eau, un scénario explosif plus important pourrait être observé, comme cela s’est déjà produit dans le passé.
Source: USGS / HVO.

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The pond of water at the bottom of Halema‘uma‘u’s new crater is raising many questions. The two most frequent are, where is the water coming from and what is its importance?

Two potential sources of the water are recent rainfall and groundwater. According to HVO scientists, either remains a possibility. Circumstantial evidence, however, favours groundwater.

The local water table, below which rocks are saturated with water, is at an elevation of about 590 metres, as measured in a deep hole drilled in 1973 about 800 metres south of Halema‘uma‘u. The elevation of the floor of Halema‘uma‘u is about 512 metres, 70 metres lower than the nearby water table.

Before the 2018 collapse of Kilauea’s summit, geophysical data suggested that the water table near Halema‘uma‘u was at about the same elevation as in the drill hole, but it was apparently drawn down during the collapse. The water table is likely recovering now, and as it rises, water inundates low areas such as the crater floor.

So far, the surface of the pond is rising slowly and steadily, consistent with a rising water table. Normally, the pond level would rise in jumps during downpours if rain was directly responsible for feeding it. However, Halema‘uma‘u has experienced no heavy rain since the pond was first observed on July 25th, 2019. It would be best to sample the water and date it using isotopic means; rain would have today’s age, groundwater an older age.

As far as the water’s depth is concerned, it is no more than a couple of metres. But the visible pond could be just the top of the saturated zone, which could conceivably be several tens of metres. There is probably a bottom to the standing water, because heat in the magma conduit below the floor of Halema‘uma‘u would boil away water at some depth. But as the conduit cools, the floor of standing water could move downward, deepening the water body from below as well as at the surface.

The total thickness of the water body impacts potential hazards. A mere puddle would scarcely affect the next summit eruption. But, if rising magma had to penetrate several tens of metres of water, an explosive scenario that has played out in the past could repeat.

Source: USGS / HVO.

Crédit photo: USGS / HVO

Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion) : Nouvelle éruption en vue ? // New eruption in the short term ?

Si l’on en croit le Journal de l’Ile de la Réunion (JIR) et la directrice de l’Observatoire Volcanologique du Piton de la Fournaise (OVPF), une nouvelle éruption serait en préparation. Dès la fin de celle qui s’est achevée – après des hésitations – le 15 août dernier, une reprise de l’inflation a été observée par les scientifiques (voir document ci-dessous), signe de la mise en pression du réservoir magmatique superficiel. En plus de cette inflation, on observe une concentration élevée en CO2 dans le sol. A côté de cela, la sismicité est faible ces jours-ci sur le Piton mais, comme le fait remarquer Aline Peltier, elle peut reprendre très vite. Lors de l’éruption du mois d’août, la sismicité a repris « deux ou trois jours » avant le phénomène éruptif. Au vu de ces paramètres, il est clair que le magma accumulé n’est pas complètement ressorti lors des derniers réveils du volcan.

Personnellement, au risque de décevoir certains de mes amis réunionnais, je mise sur une nouvelle séquence éruptive brève et de faible intensité, comme les derniers événements. S’il reste effectivement du magma sous l’édifice volcanique, l’inflation et la sismicité montrent que la pression dans les conduits n’est pas très forte. Comme je le faisais remarquer précédemment, la lave est sortie à des altitudes de plus en plus basse au cours des dernières semaines. Attendons la suite des événements. Tant que les éruptions resteront concentrées dans l’Enclos, la prévision éruptive restera ludique. En revanche, s’il prend envie à la lave de déborder hors Enclos, cette prévision prendra une autre dimension car des habitations seront menacées!

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According to the Journal de l’Ile (JIR) and the director of the Volcanological Observatory of Piton de la Fournaise (OVPF), a new eruption is likely to occur very soon. At the end of the one that ended – after hesitating – on August 15th, a resumption of inflation was observed by scientists (see document below), a sign of pressurization in the shallow magma reservoir. In addition to this inflation, there is a high concentration of CO2 in the soil. However, seismicity is low these days on the Piton but, as Aline Peltier points out, it can resume very quickly. During the August eruption, seismicity resumed « two or three days » before the eruptive phenomenon. Given these parameters, it is clear that the accumulated magma did not completely come out during the last eruptive episodes.
Personally, at the risk of disappointing some of my friends in Reunion, I would bet a new eruptive sequence, brief and with a low intensity, as the latest events. If there is indeed magma under the volcanic edifice, inflation and seismicity show that the pressure in the conduits is not very strong. As I pointed out earlier, lava has been erupting at increasingly lower altitudes in recent weeks. Let’s wait for the next events. As long as the eruptions remain concentrated inside the Enclos, eruptive prediction will be a game. On the other hand, if lava  happens to spill out of the Enclos, this prediction will take another dimension because houses will be threatened!

Source: OVPF

Volcans du monde // Volcanoes of the world

Le Stromboli continue à montrer une activité intense qui ne permet toujours pas l’accès au Pizzo avec les guides. Au cours de la semaine écoulée, on a observé une intense activité de dégazage et de spattering, en particulier dans le cratère NE, et de fréquentes émissions de cendre dans la partie centrale et SO de la terrasse cratérique. L’activité effusive le long de la pente SO de la Sciara del Fuoco semblait en perte de vitesse mais a repris de la vigeur le 19 août où le front de coulée se trouvait à mai pente de la Sciara. Le tremor éruptif conserve des valeurs hautes, voire très hautes. On observe une trentaine d’explosions par heure au niveau des différentes bouches qui percent le sommet du volcan. Les émissions de SO2 restent élevées avec une moyenne de 250-300 tonnes par jour, ce qui révèle une alimentation continue en gaz du système.

Source : Laboratorio Geofisica Sperimentale.

Faute de pouvoir observer l’activité éruptive du Stromboli depuis le sommet, les touristes pourront se rabattre sur les excellentes images fournies par la webcam Skyline à cette adresse :

https://www.skylinewebcams.com/fr/webcam/italia/sicilia/messina/stromboli.html

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L’archipel des Tonga et ses environs sont réputés pour leurs éruptions sous-marines. L’une d’elles a déjà eu lieu en septembre 2001 le long de l’arc volcanique de Tofua. Le 27 septembre de cette année, des pêcheurs locaux ont observé une colonne éruptive riche en cendres qui s’élevait à la surface de la mer. Une décoloration de l’eau a été signalée le mois suivant. Début novembre, d’énormes radeaux de ponce ont été vus en train de flotter le long des côtes de Kadavu et de Viti Levu dans les îles Fidji.
Une nouvelle éruption sous-marine a eu lieu près de l’île Fonualei, toujours dans l’archipel des Tonga, le 7 août 2019, avec de gros nuages d’abord observés à l’horizon. Le 15 août, un catamaran qui faisait route vers les Iles Fidji s’est trouvé nez à nez avec un radeau de pierre ponce qui recouvrait à perte de vue la surface de l’océan.
Source: VolcanoDiscovery.

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Comme cela se produit de temps en temps, sept explosions modérées et deux autres majeures ont secoué le Popocatepetl le 13 août 2019. Les nuages de cendres sont montés jusqu’à 7,1 km au-dessus du niveau de la mer.
Les autorités demandent de respecter la zone de danger de 12  km et de rester à l’écart du volcan, en particulier du cratère. Malheureusement, certaines personnes semblent réfractaires à ces recommandations  et risquent leur vie pour enregistrer une vidéo:
Le niveau d’alerte est maintenu à la couleur Jaune, Phase 2.
Source: CENAPRED, The Watchers.

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Stromboli continues to show intense activity that still does not allow access to the Pizzo with the guides. During the past week, intense degassing and spattering activity was observed, particularly in the NE Crater, together with frequent ash emissions in the Central and SO parts of the crater terrace. The effusive activity along the SO slope of Sciara del Fuoco seemed to be decreasing but regained strength on August 19th when the flow front was at the middle of the Sciara slope. The eruptive tremor is keeping high or very high values. There are about thirty explosions per hour at the different vents that pierce the summit of the volcano. SO2 emissions remain high with an average of 250-300 tonnes per day, indicating a continued supply of gas to the system.
Source: Laboratorio Geofisica Sperimentale.
Even though they are nort allowed to observe the eruptive activity of Stromboli at the Pizzo, tourists can watch the excellent images provided by the SKYLINE webcam at this address:
https://www.skylinewebcams.com/fr/webcam/italia/sicilia/messina/stromboli.html

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The Tonga archipelago and its surroundings are well-known for underwater eruptions. One of them already occurred in September 2001 along the Tofua volcanic arc. On September 27th of that year, local fishermen observed an ash-rich eruption column that rose above the sea surface. Water discoloration was reported during the following month. In early November, huge pumice rafts were seen floating along the coast of Kadavu and Viti Levu in the Fiji Islands.

A new underwater eruption took place near Fonualei Island in the Tonga archipelago on August 7th, 2019, with large clouds first observed on the horizon. On August 15th, a catamaran en route to Fiji encountered a pumice raft completely covering the ocean surface.

Source: VolcanoDiscovery.

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As this happens from time to time, seven moderate and two major explosions took place at Popocatepetl on August 13th, 2019. Ash clouds rose up to 7.1 km above sea level.

Officials urge everyone to respect the 12 km danger zone and stay away from the volcano, especially near the crater. Unfortunately, it seems some of the people don’t want to listen, risking their lives to record a video:

The alert level remains at Yellow, Phase Two.

Source: CENAPRED, The Watchers.

Banc de ponce photographié depuis l’espace en septembre 2001 (Source : NASA)

Piton de la Fournaise (Ile de la Réunion) : Et maintenant ? // What now ?

Le Piton de la Fournaise a le don de jouer avec les nerfs des scientifiques en poste à l’Observatoire. Trois éruptions en 3 mois, ce n’est pas mal, même si on n’a pas assisté à des événements majeurs. En effet, la lave n’a fait que des apparitions de courte durée. On notera par ailleurs que le magma a percé la surface à des altitudes de plus en plus basses (près du sommet, Chapelle de Rosemont, partie haute des Grandes Pentes. Chaque fois, la lave n’a pas parcouru de longues distances. Les trois éruptions ont été précédées de longs épisodes de sismicité et d’une inflation lente de l’édifice. Il semblerait donc que le magma ait de plus en plus de difficultés à atteindre la surface.

La question qui se pose maintenant est la suivante : Y aura-t-il une nouvelle séquence éruptive ? Bien malin serait celui qui pourrait apporter une réponse ! Dans son dernier bulletin émis le 16 août 2019, l’OVPF fait état de la persistance d’une certaine sismicité sous la zone sommitale. Reste à savoir si elle est causée par des fracturations dues à une nouvelle montée du magma ou à des réajustements au sein de l’édifice volcanique suite aux éruptions précédentes. L’Observatoire n’est pas très bavard à ce sujet.

Les déformations enregistrées par les appareils au sol ne montrent pas de signaux perceptibles depuis la fin de l’éruption. A noter que le champ de déformation associé à l’éruption de la mi août 2019 ne s’est pas étendu à l’extérieur de l’Enclos Fouqué et qu’il n’y a donc pas eu de propagation du dyke dans cette zone.

Le Piton de la Fournaise est truffé d’instruments de mesure. Malgré cela, les scientifiques ne sont pas capables à l’heure actuelle de faire une prévision sur la suite de l’éruption. On touche du doigt les limites de la prévision sur un volcan de point chaud. Une telle prévision est encore plus hasardeuse sur les volcans de subduction.

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Piton de la Fournaise has the gift of playing with the nerves of scientists stationed at the Observatory. Three eruptions in 3 months, this is not bad, even if they were not major events. Indeed, lava only made short appearances. It should also be noted that magma pierced the surface at increasingly lower altitudes (near the summit, Rosemont Chapel, upper part of the Grandes Pentes, and each time lava did not travel long distances. The eruptions were preceded by long episodes of seismicity and a slow inflation of the edifice, so it seems that magma finds it more and more difficult to reach the surface.
The question now is: Will there be a new eruptive sequence? Very clever would be the one that could provide an answer! In its last bulletin issued on August 16th, 2019, OVPF reported the persistence of a certain seismicity under the summit zone. It remains to be seen if it is caused by fractures due to a new magma ascent, or readjustments within the volcanic edifice following previous eruptions. The Observatory does not say much about this.
The deformations recorded by the ground devices has not shown any noticeable signals since the end of the eruption. It should be noted that the deformation field associated with the eruption of mid-August 2019 did not extend outside the Enclos Fouqué and that there was therefore no spreading of the dyke in this zone. .
Piton de la Fournaise is riddled with measuring instruments. In spite of that, d

Scientists are not able at the moment to make a forecast on the continuation of the eruption. One can clearly see the limits of orediction on a hotspot  volcano. Such a prediction is even more hazardous on subduction volcanoes.

Crédit photo: Christian Holveck