Les lacs de lave et leur comportement // Lava lakes and how they behave

drapeau-francaisCertains volcans ont le privilège d’héberger un lac de lave permanent: l’Erta Ale en Ethiopie, le Nyiragongo en République Démocratique du Congo, le Kilauea à Haiwaii, l’Erebus en Antarctique. Le Villarrica au Chili montre un lac de lave intermittent au fond de son cratère. Au Vanuatu, la lave est brassée par les gaz du Marum et du Benbow, mais il s’agit plus de chaudrons de lave bouillonnante que de véritables lacs de lave.
Les scientifiques se posent beaucoup de questions sur le fonctionnement des lacs de lave. La projection récente d’un documentaire sur le Nyiragongo a réanimé le débat et plusieurs hypothèses ont été avancées. Comme le faisait remarquer l’ami Robin Campion dans les commentaires, tous les lacs de lave ne présentent pas les mêmes caractéristiques. Ainsi, le comportement du lac de lave à l’intérieur du cratère de l’Halema’uma’u à Hawaii est géré par les phénomènes de gonflement et de dégonflement auxquels est soumis le Kilauea. Un gonflement signale une montée de magma depuis les profondeurs, tandis que le dégonflement trahit un reflux de l’alimentation. On remarquera par ailleurs que la surface du lac de lave est animée d’un mouvement de convection avec, de temps en temps, de petites fontaines de lave lorsque les gaz ont envie de s’échapper à la surface.
A Hawaii a également été observé un phénomène intéressant baptisé « gas pistoning » par les scientifiques en poste au HVO. Ce « gas pistoning » fait référence aux fluctuations du niveau de la lave à l’intérieur d’une bouche ou d’un lac de lave, souvent de manière cyclique. Il est bien connu à Hawaii où il a été observé pour la première fois dans les années 1970 lors de l’éruption du Mauna Ulu. Il se caractérise par une montée relativement lente de la surface de la lave recouverte d’une croûte, suivie de la chute brutale de son niveau avec projection de lambeaux de lave sous l’effet des gaz.
Le site web du HVO montre une vidéo avec une série de trois épisodes de « gas pistons » dans la bouche ‘Drainhole’ du Pu’u o’o le 3 juin 2006. Cette bouche mesure environ 8 mètres de diamètre et se situe à l’intérieur d’une bouche plus grande d’environ 25 mètres de diamètre.
https://www.youtube.com/watch?v=3ll5p8pfI5Q

Quatre explications ont été fournies dans un rapport écrit en 2012 par les scientifiques hawaiiens pour expliquer le phénomène du « gas pistoning » (http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00445-012-0667-0#/page-1) :
1) Les gaz sont piégés sous la surface croûtée de la lave ou sous une couche de lave visqueuse qui surmonte la colonne de lave plus fluide avant d’être libérés de façon épisodique.
2) Des bulles de gaz discrètes se forment épisodiquement et montent lentement dans la lave qui se trouve dans le conduit avant d’éclater à la surface
3) Une montée régulière des gaz réduit temporairement la densité globale de la colonne de lave et la fait s’élever dans le conduit. L’ensemble devient instable ; la surface de la lave chute et le système se remet en place pour un nouveau cycle.
4) La dernière théorie – celle privilégiée par Robin Campion dans son commentaire à propos du Nyiragongo – évoque la possibilité de la formation, puis de la chute, d’une couche d’écume de lave au sommet de la colonne, même si celle-ci est recouverte d’une croûte. Pour reprendre l’explication de Robin, « la rétention et l’accumulation progressive en profondeur d’une phase gazeuse libre formerait une sorte de mousse qui se ferait piéger dans les sinuosités du conduit. Cette étape correspondrait à la montée progressive du niveau de la lave […] Quand cette mousse atteint un volume critique, elle se libère de son « piège », remonte dans le conduit du fait de sa faible densité, et, quand elle arrive proche de la surface, elle dégaze en quelques dizaine de minutes (phase de fontaines intenses et de baisse de niveau) ».
Ce ne sont que des hypothèses qui demandent à être approfondies. D’ailleurs, le rapport fourni par les scientifiques hawaiiens en 2012 ne tirait pas de conclusion définitive de ces quatre hypothèses. Les observations avaient été faites essentiellement à partir des images fournies par les webcams du Pu’uO’o en 2006.

Comme je l’ai écrit dans les commentaires, s’agissant du Nyiragongo, le plus important reste la prévision et la prévention volcaniques. Comme le fait très justement remarquer le documentaire, la ville de Goma est sous la menace du volcan. Que ce soit en 1977 (probablement 600 morts) ou en 2002 (45 victimes), la lave s’est écoulée suite à un éventrement du volcan car les fractures qui parcourent ses flancs n’ont pas pu résister à la pression de la lave fluide qui a très vite atteint Goma. Les prochaines éruptions du Nyiragongo nous diront si des progrès ont été réalisés. Il faudrait aussi que la population prenne conscience de ce danger et que cessent les actes de vandalisme qui font disparaître des instruments de mesures extrêmement précieux.

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drapeau anglaisSome volcanoes host a permanent lava lake! Erta Ale in Ethiopia, Nyiragongo in the Democratic Republic of Congo, Kilauea in Haiwaii or Erebus in Antarctica. Villarrica in Chile shows an intermittent lava lake at the bottom of the crater. In Vanuatu, the lava is brewed by gases in Marum and Benbow, but they are more bubbling cauldrons that real lava lakes.
Scientists have asked many questions about the functioning of lava lakes. The recent screening of a documentary showing Nyiragongo revived the debate and several hypotheses have been advanced. As was noted by Robin Campion in the comments, all lava lakes do not have the same characteristics. Thus, the behaviour of the lava lake inside Halema’uma’u Crater in Hawaii is managed by the phenomena of inflation and deflation which affect Kilauea volcano. Inflation indicates magma rising from deep, while deflation betrays a reflux in the feeding system. We can also notice that the surface of the lava lake is animated by a convective movement with, at times, small lava fountains when gases escape to the surface.
In Hawaii, an interesting phenomenon called “gas pistoning” by HVO scientists was also observed. This “gas pistoning” refers to the level fluctuations of lava inside a vent or a lake, often cyclically. It is well known in Hawaii, where it was observed for the first time in the 1970s during the eruption of Mauna Ulu. It is characterized by a relatively slow rise of the lava surface covered with a crust, followed by the sudden collapse with lava ejections under the pressure of the gases.
The HVO’s website shows a video with a series of three episodes of “gas piston” in the Drainhole Vent within Pu’u o’o on June 3rd 2006. The vent is approximately 8 metres in diameter and is located within a larger vent about 25 metres in diameter.
https://www.youtube.com/watch?v=3ll5p8pfI5Q

Four explanations were provided in a report written in 2012 by Hawaiian about the “gas pistoning” phenomenon (http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00445-012-0667-0#/page-1 )
1) The gases atre trapped beneath the crusty surface of lava or a viscous layer at the top of the lava column or lake before being released episodically.
2) Discrete gas slugs form episodically and then rise slowly in the conduit before bursting through the surface
3) A steady streaming of gas temporarily reduces the bulk density of the lava column, causing ot to rise in the duct. The whole system becomes unstable; the lava surface falls and the system is reset for a new cycle.
4) The last theory – the one referred to by Robin Campion in his commentary – raises the possibility of the formation and collapse of a foam layer on top of the column, even if the latter is covered with a crust. To mention again Robin’s explanation, “the retention and deep progressive accumulation of a free gas phase would form a kind of foam that would be trapped in the windings of the conduit. This stage corresponds to the gradual rise in the level of the lava […] When the foam reaches a critical volume, it becomes free of its « trap », goes up in the conduit thanks to its low density, and when it comes near the surface, it degasses within ten minutes (intense lava fountaining and drop of the level).”
These are only hypotheses. The report provided by the Hawaiian scientists in 2012 did not draw definitive conclusions from these four assumptions. The observations were made mainly from images provided by the Pu’uO’o webcams in 2006.

As I put it in the comments, regarding Nyiragongo, what really matters is volcanic prediction and prevention. Indeed, Goma is under the threat of the volcano. Whether in 1977 (probably 600 deaths) or 2002 (45 victims), lava rushed into the town because the fractures along the sides of the volcano could not withstand the pressure of the fluid lava which quickly reached Goma. The next eruption of Nyiragongo will tell us whether progress has been made. The population should become aware of this danger and it would be great if acts of vandalism stopped, with the robbery of extremely valuable measuring instruments.

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Lac de lave dans le cratère du Pu’uO’o à Hawaii (Photos: C. Grandpey)

Popocatepetl (Mexique / Mexico)

drapeau-francaisLe Popocatepetl est bien actif depuis quelques jours, mais les sursauts d’activité sont relativement normaux sur ce volcan et il n’y a pas vraiment de raison d’ameuter les foules comme le font certains médias, et aucune évacuation n’a été décidée. Le niveau d’alerte n’a pas changé; il est maintenu à la couleur Jaune, phase 2. Les différents scénarios prévus pour ce niveau d’alerte sont décrits sur le site web du CENAPRED:
http://www.cenapred.gob.mx/reportesVolcan/BuscarReportesVolcan?optBusqueda=1&idiomaReporte=ing
La dernière mise à jour du CENAPRED indique que pendant un laps de temps de 24 heures, les instruments de surveillance ont enregistrés 57 séismes longue période (LPS), cinq explosions et 92 minutes de tremor de fréquence de 1,2 Hz.
Les images des webcams pendant la nuit montrent une incandescence permanente à l’intérieur du cratère
Le CENAPRED souligne qu’il est interdit de s’approcher du volcan, en particulier du cratère, en raison du danger de projections .

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drapeau anglaisPopocatepetl has been quite active these last days, but there is no real reason to worry as some media tend to say, and no evacuation has been decided. The alert level for the volcano has not changed; Yellow, Phase 2. All the scenarios foreseen for this alert level are described on CENAPRED’s website:
http://www.cenapred.gob.mx/reportesVolcan/BuscarReportesVolcan?optBusqueda=1&idiomaReporte=ing
CENAPRED’s latest update indicates that over 24 hours the monitoring system of Popocatepetl volcano registered 57 long-period earthquakes (LPs), five explosions and 92 minutes of seismic tremor of 1.2Hz.
Webcam images at night show persistent glow sources within the crater
CENAPRED emphasizes that people SHOULD NOT go near the volcano, especially near the crater, due to the hazard caused by ballistic fragments.

Popo Janvier

Exemple d’événement explosif sur le Popocatepetl (Webcam CENAPRED)

Extension de la zone de danger du Vésuve (Italie) // Extension of Mt Vesuvius danger zone

drapeau-francaisOn sait depuis longtemps que, si le Vésuve entre en éruption, la moitié de la population de Naples sera en danger. C’est la raison pour laquelle 63 bourgades et villages, situés dans les provinces de Naples et de Salerne, viennent d’être ajoutés à la liste des localités qui se trouvent dans la zone de danger. La nouvelle « zone jaune » rassemble un million de personnes susceptibles d’être exposées à des retombées de cendre et de roches dans l’éventualité d’une forte éruption du volcan.
600 000 habitants se trouvent déjà dans une « zone rouge » proche du Vésuve. Cette zone serait sous la menace de coulées pyroclastiques qui dévaleraient les flancs du volcan en brûlant tout sur leur passage.
Un document de la Protection Civile publié cette semaine indique que même une éruption relativement modeste, nettement moins dévastatrice que celle qui a détruit Pompéi en 79 après JC, affecterait sérieusement une vaste zone autour de Naples. Une coulée pyroclastique pourrait déverser assez de cendre dans la zone rouge pour détruire des biens. On estime qu’un bâtiment sur 20 pourrait s’effondrer sous le poids des matériaux vomis par le Vésuve.
La dernière éruption dévastatrice a eu lieu en 1631et a tué 6000 personnes. Une éruption mineure a émis quelques nuages de cendre et des coulées de lave en 1944.
Le plan d’urgence pour la région de Naples suppose l’évacuation des 600 000 habitants de la zone rouge dans les 72 heures, quand seront détectés les signes avant-coureurs d’une éruption majeure.
NDLR : Naples se situe dans le sud de l’Italie, pas au Japon. L’évacuation d’un si grand nombre de personnes – souvent indisciplinées – ne sera pas tâche facile!
Source: The Independent.

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drapeau anglaisIt has been known for a long time that if Mt Vesuvius happened to erupt, half the population of Naples would be at risk. This is the reason why a new assessment has added 63 towns and villages to the list of municipalities that lie in the danger zone. 63 municipalities, in the provinces of Naples and Salerno, have been placed in a new “yellow zone” containing a million people because they would experience falling ash and rocks in the event of a significant eruption.
That is in addition to the 600,000 residents in a “red zone” closest to Vesuvius, who have already been warned they are most at risk. People living this near face pyroclastic flows that would rip down the sides of the volcano and burn and blast everything in their path.
A civil protection agency document published this week warned that even a relatively modest eruption, significantly smaller that the explosion that devastated nearby Pompeii in 79AD, would affect a vast area surrounding Naples. A pyroclastic surge might throw enough ash into the area around the red zone to destroy property, with one building in 20 having material dumped on it able to cause its collapse.
The last devastating eruption occurred in 1631, killing 6,000 people. There was a smaller explosion with some ash clouds and lava flows in 1944.
An emergency plan for the region calls for the evacuation of all 600,000 residents in the red zone within 72 hours if warning signs of a major eruption are detected.

NB: Naples lies in southern Italy, not in Japan. Evacuating so many – often undisciplined – people would be a very hard task!
Source : The Independent.

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Photo: C. Grandpey

Belles vidéos de l’Etna // Great videos of Mount Etna

drapeau-francaisLe site EtnaWalk (https://www.youtube.com/user/etnawalk) a mis en ligne plusieurs vidéos spectaculaires de l’Etna. J’ai choisi de vous faire apprécier deux d’entre elles.
La première a été réalisée à l’aide d’un drone qui a survolé l’Etna en avril et en décembre 2015. Les événements éruptifs ont profondément modifié la zone sommitale.
https://www.youtube.com/watch?v=6GWqq7OduDA

La deuxième vidéo a été mise en ligne le 15 novembre 2015. Les images montrent que la Voragine est très active ; on la sent respirer, tousser, éternuer. C’est impressionnant. On a la sensation de respirer les nuages de gaz qui s’échappent du cratère !
Cette vidéo me rappelle de sacrés souvenirs, en particulier le jour où le regretté Jean-Pierre Kloster et moi-même avons dû nous jeter au sol pour éviter de prendre de plein fouet la colère de la Voragine !
https://www.youtube.com/watch?v=TQ9Nv-Bwn3w
Pour visionner ces deux vidéos, n’oubliez pas de vous mettre en mode plein écran et d’allumer les haut-parleurs !

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drapeau-anglaisThe EtnaWalk website (https://www.youtube.com/user/etnawalk) has released several dramaticr videos of Mount Etna. Just enjoy two of them.
The first one was shot using a drone that flew over Mount Etna in April and December 2015. The eruptive events have profoundly altered the summit area.
https://www.youtube.com/watch?v=6GWqq7OduDA

The second video was released on November 15th, 2015. The images show that the Voragine is very active; you can feel it breathing, coughing, sneezing. It’s impressive. You get the sensation you are breathing the clouds of gas escaping from the crater!
This video reminds me of great moments on the volcano, especially the day when the late Jean-Pierre Kloster and I had to throw ourselves onto the ground to avoid taking the brunt of the anger of the Voragine!
https://www.youtube.com/watch?v=TQ9Nv-Bwn3w

To view these videos, be sure to put you in full screen mode and turn on the speakers!

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Photo: C. Grandpey