L’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai ne cesse de surprendre les scientifiques. Il ne se passe guère de semaine sans que de nouvelles découvertes apparaissent.
Rappelons que fin décembre 2014, un volcan sous-marin est entré en éruption dans le Royaume des Tonga, avec des panaches de vapeur et de cendres, ainsi que des projections de matériaux. Les panaches de cendres sont montés jusqu’à 9 kilomètres d’altitude. Lorsque l’éruption s’est finalement arrêtée en janvier 2015, une nouvelle île – qui culminait à 120 mètres de hauteur – s’était édifiée entre deux îles plus anciennes, et les trois édifices étaient visibles depuis l’espace. Le Hunga Tonga-Hunga Ha’apai était la troisième masse continentale à être apparue au cours des 150 dernières années et à avoir résisté pendant plus d’un an aux assauts des vagues. C’était aussi la première à être née dans les régions tropicales,
Au cours de ses sept années d’existence, l’île Hunga Tonga-Hunga Ha’apai a offert aux scientifiques une fenêtre rare pour étudier le développement de la vie sur une nouvelle terre émergée… jusqu’à ce que l’éruption dévastatrice de 2022 la fasse disparaître.
Dans une étude publiée dans la revue mBio, les chercheurs déclarent avoir été surpris par ce qu’ils ont découvert sur la nouvelle île. Au lieu des familles de bactéries censées coloniser l’île dans un premier temps, ils ont trouvé un étrange groupe de microbes provenant probablement des profondeurs. Ils pensaient voir des organismes observés habituellement lors du recul des glaciers, ou des cyanobactéries, des espèces colonisatrices plus classiques. Au lieu de cela, ils ont découvert un groupe unique de bactéries qui métabolisent le soufre et les gaz atmosphériques.
Pour trouver quels microbes s’étaient installés sur la nouvelle île, les chercheurs ont collecté 32 échantillons de sol provenant de diverses zones dépourvues de végétation, depuis le niveau de la mer jusqu’au sommet du cratère de l’île et ses 120 mètres de hauteur. Ils ont ensuite extrait et analysé l’ADN trouvé à l’intérieur des échantillons.
Habituellement, les scientifiques s’attendent à ce que de nouvelles îles soient habitées par des bactéries que l’on trouve dans l’océan ou dans les excréments d’oiseaux. Ce ne fut pas le cas sur Hunga Tonga-Hunga Ha’apai. Les bactéries les plus répandues autour du cône du volcan étaient celles qui ingurgitaient du soufre et du sulfure d’hydrogène. Il se peut qu’elles aient atteint la surface de l’île à travers des réseaux volcaniques souterrains. Sur les 100 premières bactéries détectées par le séquençage, les chercheurs n’ont pas été en mesure de classer 40 % d’entre elles dans une famille bactérienne connue.
Source : Live Science, Yahoo Actualités.
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The Hunga Tonga-Hunga Ha’apai eruption continues to amaze scientists. Hardly a week goes by without new discoveries appearing.
At the end of December 2014, an underwater volcano erupted in the Kingdom of Tonga, with steam and ash plumes, as well as projections of material. Ash plumes rose up to 9 kilometers into the sky. When the eruption finally stopped in January 2015, the new island – which peaked at 120 meters in height – was well established between two older islands, and the three edifices could be observed by satellites. Hunga Tonga-Hunga Ha’apai was the third landmass in the last 150 years to appear and persist for more than a year, and the first in tropical regions,
During its seven-year existence, the Hunga Tonga-Hunga Ha’apai island gave scientists a rare window to study how life develops on new land masses, until the devastating 2022 eruption blasted it away.
In a study published in the journal mBio., recherches wrote they were surprised by what they found on the new island. Instead of the bacteria families that they expected would first colonize the island, they found a weird group of microbes that likely came from deep underground. They thought they would see organisms observed when a glacier retreats, or cyanobacteria, more typical early colonizer species. Instead, they found a unique group of bacteria that metabolize sulfur and atmospheric gases.
To find which microbes were making the new island their home, the researchers collected 32 soil samples from various non-vegetated surfaces ranging from sea level to the 120-meter-tall summit of the island’s crater, before extracting and analyzing the DNA found within.
Usually, scientists expect new islands to become populated with bacteria found in the ocean or in bird droppings. However, the most prevalent bacteria around the volcano’s cone were those that chowed down on sulfur and hydrogen sulfide gas; and they may have drifted to the island’s surface through underground volcanic networks. Of the top 100 bacteria picked up by the sequencing, the researchers were unable to classify 40% into a known bacterial family.
Dans la culture hawaiienne, les forces naturelles sont les manifestations de dieux et de déesses, ou akua. Pele est la déesse des volcans et a un tempérament de feu. Selon les moʻolelo (légendes), Pele vit dans le cratère de l’Halemaʻumaʻu, au sommet du Kīlauea dans le Parc National des Volcans d’Hawaii. Par l’activité volcanique qu’elle provoque, elle représente la renaissance de la Terre car en se refroidissant la lave donne naissance à une terre nouvelle.
Au moment où le Mauna Loa et le Kilauea étaient en éruption, de nombreux Hawaiiens autochtones sont venus chanter (oli), prier ou déposer des hoʻokupu (offrandes) en l’honneur de la déesse. Selon eux, la dernière éruption du Mauna Loa avait une signification culturelle. C’était le signe qu’une plus grande force spirituelle était en jeu, que leurs divinités (akua) étaient bien vivantes et se manifestaient dans un but précis. L’éruption a également été pour les Hawaiiens un moment de réflexion sur leur identité et l’occasion de vivre en harmonie avec la nature.
Pour les Hawaiiens autochtones, le paysage qui compose le Parc National est sacré. Ils se considèrent comme en faisant partie. Ils sont nés de cette Terre; elle est leur mère et le ciel est leur père. La Nature est quelque chose dont ils doivent prendre soin et vivre en harmonie avec elle.
L’éruption du Mauna Loa était spirituelle pour de nombreux Hawaïens dont les familles sont originaires de la Grande Ile. Ils ont vu l’éruption comme une manifestation de la déesse Pele qui est aussi un ancêtre de leur peuple. Pele est venue reprendre la terre (‘aina) qui ne leur a jamais vraiment appartenu. Un natif d’Hawaii a déclaré : « Pele est venue nettoyer la maison. Elle a dit ça suffit. »
La lave du Mauna Loa a coulé en direction du terrain militaire de Pōhakuloa, une zone d’entraînement pour les Marines depuis la Seconde Guerre mondiale. On a accusé les militaires de nuire aux biens archéologiques, aux animaux, y compris ceux en danger d’extinction. Beaucoup de gens se sont réjouis quand ils ont vu que Pele se dirigeait directement vers le terrain militaire de Pōhakuloa, mais la lave n’a causé aucun dégât.
La capacité de création de Pele est contrebalancée par sa capacité de destruction. Les Hawaiiens espèrent que personne ne sera victime de la lave ou que leurs maisons ne seront pas détruites par des coulées, mais en même temps, la lave est source de célébrations. Contrairement à l’éruption du Kīlauea en 2018, qui a détruit des centaines de maisons, l’éruption du Mauna Loa n’a jamais constitué une menace pour les habitations.
Lorsque le Mauna Loa est entré en éruption, la neige recouvrait le sommet du Mauna Kea, une manifestation de Poliʻahu, la déesse de la neige. Selon certains, cela signifiait que les deux déesses se montraient l’une à l’autre.
L’éruption du Mauna Loa a coïncidé avec d’autres événements. Comme je l’ai déjà écrt, l’éruption a débuté à quelques minutes du jour de l’indépendance hawaïenne (Lā Kūʻokoʻa). Célébrée le 28 novembre, Lā Kūʻokoʻa est la date à laquelle Hawaii a été officiellement reconnue comme une nation indépendante par le reste du monde, y compris les États-Unis, en 1843.
L’éruption du Mauna Loa s’est également produite quelques minutes après la mort d’Edith Leina’ala Kanaka’ole Floyd, la fille aînée d’Edith Kanaka’ole, célèbre professeur de hula et défenseur de la culture hawaïenne sur l’île d’Hawaii. La famille et l’association qu’elle avait fondée ont contribué à perpétuer la culture et la tradition hawaiiennes sur la Grande Ile pendant plus de deux décennies, notamment en protégeant les volcans sacrés. Pour les Hawaiiens autochtones, la simultanéité de ces événements n’était pas une coïncidence.
Les Hawaiiens indigènes reprochent aux touristes venus voir l’éruption leur manque de respect et l’engorgement de la Saddle Road. « Quand les gens vont [voir l’éruption], ils doivent y aller avec respect… avec respect pour ce qui se passe, l’éruption, pour Pelé, et aussi pour les gens qui y vivent et qui essaient d’aller travailler. »
Source: USA Today.
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In Hawaiian culture, natural forces are manifestations of gods and goddesses, or akua. Pele is the goddess of volcanoes and has a passionate temperament. According to moʻolelo (stories), Pele lives in the Halemaʻumaʻu crater located at the summit of Kīlauea in Hawaii Volcanoes National Park. In the form of volcanic activity, she and her work represent rebirth and resetting, the way lava cools into new, refreshed land.
While Mauna Loa and Kilauea were erupting, many Native Hawaiians visited the lava to chant (oli), pray or leave hoʻokupu (offerings) in honor of the goddess. Many Native Hawaiians found the latest Mauna Loa eruption to be culturally significant. It was a sign of a greater spiritual force at play, that their akua are alive and showing up for a reason. The eruption also provided a moment of reflection on their identity and living in harmony with nature.
To Native Hawaiians, the landscape that makes up the National Park is sacred. They see themselves as part of this Earth. They were born from this land, their land is their mother and the sky is their father, The natural world is something they need to take care of and live in harmony with.
The Mauna Loa eruption was spiritual to many Hawaiians whose families are from Hawaii Island. They saw the eruption as a manifestation of the goddess Pele who is also an ancestor to their people and as her taking back the ‘aina that never really belonged to them,. Said one Native Hawaiian: « It’s about cleaning house. It’s about Pele saying enough is enough. »
The Mauna Loa lava flowed in the direction of the Pōhakuloa Training Area, a training area for the Marines corps since World War II. The area has been accused of harming archaeological assets, animals, including those critically endangered. A lot of people celebrated when they saw that Pele was heading straight toward the center of Pōhakuloa Training Area. However, the lava did not cause any damage.
Pele’s ability to create is balanced by destruction. Native Hawaiians hope that no one is disrupted or their homes succumb to the lava flow, but at the same time, it is something that is celebrated. Unlike Kīlauea’s 2018 eruption, which demolished hundreds of homes, the Mauna Loa eruption never posed a threat to communities.
While Mauna Loa erupted, snow topped the summit of Mauna Kea, a manifestation of Poliʻahu, the snow goddess, which some said meant the two goddesses were showing off to each other.
Mauna Loa’s eruption coincided with other events. As I put it before, the eruption was minutes shy of Hawaiian Independence Day (Lā Kūʻokoʻa). Celebrated on November 28th, Lā Kūʻokoʻa is when Hawaii was formally recognized as an independent nation by the rest of the world, including the U.S., in 1843.
The Mauna Loa eruption was also within minutes of the death of Edith Leinaʻala Kanakaʻole Floyd, the eldest daughter of the late Edith Kanakaʻole, a celebrated hula teacher and advocate of Hawaiian culture on Hawaii Island. The family and their organization have helped to perpetuate Hawaiian culture and tradition on Hawaii Island for over two decades, including protecting the sacred volcanoes. To Native Hawaiians, the timing of these events was not simply coincidence.
Native Hawaiians reproach the tourists who came to see the eruption fortheir lack of respect and for congesting the Saddle Road. « When people go there, they need to go there with respect…with a reverence for what’s happening, the eruption, for Pele, and also respect for the people that live there who are just trying to go to work. »
Voici quelques informations sur l’activité volcanique dans le monde.
Un volcan sous-marin est entré en éruption au large du Vanuatu le 1er février 2023, avec un nuage de cendres d’une centaine de mètres de hauteur. Les autorités ont demandé à la population de se tenir à l’écart de l’éruption. Le niveau d’alerte du volcan est passé de 0 à 1.
Le Département GéoHazards du Vanuatu a déclaré qu’« en raison de l’activité volcanique en cours sur le volcan sous-marin East Epi, avec des explosions phréatiques, un léger dégazage et des émissions de cendres, la zone de danger a été étendue à un rayon de 10 km autour du volcan. » Les dernières observations confirment que le cône volcanique est en cours d’édification avec les émissions continues de cendres. Il n’y a aucune indication qu’un tsunami est susceptible de se produire.
Tout le monde a en tête l’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, un autre volcan sous-marin entré en éruption près de l’archipel des Tonga. Ce fut l’une des plus puissantes éruptions jamais enregistrées.
Le volcan qui est entré en éruption le 1er février fait partie d’une série de cônes actifs et de caldeiras dont la dernière éruption remonte à 2004.
Trois cônes sous-marins, Epi A, Epi B et Epi C, ainsi que des cônes et des cratères plus petits, se dressent à 10-16 km au NNE du sommet de l’île d’Epi et sont alignés le long de la lèvre N d’une caldeira. Epi B est le moins profond de ces volcans sous-marins et le plus actif, par exemple en février 2004. Le cône mesure environ 300 m de hauteur, avec un diamètre d’environ 1,8 km à la base. Le cratère sommital mesure environ 150 m de diamètre et son plancher se trouve à une profondeur de 90 m. Le point culminant se situe sur le bord NO du cratère sommital, à une profondeur de 34 m.
Source : Vanuatu GeoHazards.
Source : Vanuatu GeoHazards
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Suite à une hausse de l’activité sismique, le niveau d’alerte du Lascar (Chili) a été relevé à la couleur Orange. On a enregistré une augmentation du nombre de séismes volcano-tectoniques (VT), dont un événement de forte énergie à 0,8 km au SSE du cratère actif, et à une profondeur de 3,5 km. Le périmètre de sécurité autour du cratère a été étendu à 10 km.
La sismicité est principalement liée à la dynamique des fluides au sein du système volcanique. Cette situation pourrait aboutir à la déstabilisation d’un corps magmatique résiduel. Cette activité pourrait également conduire à des événements explosifs, avec des retombées de cendres dans la région.
Une forte explosion vulcanienne a eu lieu sur le Lascar le 10 décembre 2022. Elle a généré de petites coulées pyroclastiques sur les flancs nord et sud-est du volcan.
La plus grande éruption historique de Lascar a eu lieu en 1993, avec des coulées pyroclastiques de 8,5 km de long et des retombées de cendres jusqu’à Buenos Aires.
Source : SERNAGEOMIN.
Vue du Lascar depuis la Laguna Chaxas (Crédit photo : Wikipedia)
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L’INGV indique qu’à 09h08 UTC le 30 janvier 2023, une séquence explosive d’une intensité supérieure à la normale a été enregistrée sur le Stromboli (Sicile) au niveau de la zone cratèrique centre-sud. La séquence explosive s’est accompagnée de projections de matériaux de plusieurs centaines de mètres de hauteur avec des retombées sur toute la terrasse cratèrique ainsi que sur la partie supérieure de la Sciara del Fuoco. Le signal sismique lié à l’explosion la plus forte a duré environ 3 minutes.
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Suite à une hausse de la sismicité, l’Agence Météorologique Japonaise (JMA) a relevé le niveau d’alerte pour l’Aso (Japon) de 1 à 2 le 30 janvier 2023. Un essaim sismique a commencé sous le volcan vers 12h20 (heure locale) et s’intensifié à 15h00.
Il est fortement déconseillé d’entrer dans la zone de danger et de rester à l’écart du cratère. Des bombes volcaniques et des coulées pyroclastiques peuvent affecter une zone jusqu’à environ 1 km du cratère Nakadake, l’une des destinations touristiques les plus populaires de l’île de Kyushu.
Des explosions peuvent se produire sans prévenir sur le volcan.
Vue de la zone sommitale de l’Aso (Crédit photo: F. Gueffier)
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Une éruption a débuté sur le Chikurachki (île de Paramuashir / Russie) le 29 janvier 2023 avec des panaches de cendres s’élevant jusqu’à 4 km au-dessus du niveau de la mer. La couleur de l’alerte aérienne est passée à l’Orange (niveau 2 sur une échelle de 4 couleurs).
Source : KVERT.
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Les garde-côtes japonais ont survolé Nishinoshima le 25 janvier 2023. Les scientifiques font état d’une activité intermittente avec des petits panaches de cendres s’élevant à 900 m au-dessus de la partie centrale du cratère. La zone fumerolienne sur le flanc E et la base du cône s’est agrandie et les émissions gazeuses se sont intensifiées. Une décoloration de l’eau de mer est visible tout autour de l’île.
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L’éruption du Cotopaxi (Equateur) se poursuit. avec des émissions de gaz et de cendres presque quotidiennes s’élevant à moins de 1 km au-dessus du cratère. Des retombées de cendres ont été signalées dans plusieurs localités. Une augmentation significative des émissions de cendres a été observée sur les images satellites le 30 janvier 2023, avec des panaches qui se sont élevés jusqu’à 2,5 km au-dessus du sommet. Le niveau d’alerte est maintenu à la couleur Jaune (le deuxième niveau sur une échelle de quatre couleurs).
Source : Instituto Geofisico.
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Cadeau du jour : une vidéo en accéléré montrant l’activité du Kilauea, dans le cratère de l’Halema’uma’u le 7 janvier 2023 (Source: USGS) :
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L’activité reste globalement stable sur les autres volcans.
J’ai dressé un bilan de l’année volcanique 2022. Vous le trouverez en cliquant sur ce lien :
Ces informations ne sont pas exhaustives. Vous en trouverez d’autres (en anglais) en lisant le bulletin hebdomadaire de la Smithsonian Institution : https://volcano.si.edu/reports_weekly.cfm
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Here is some news about volcanic activity around the world.
An underwater volcano off Vanuatu erupted on February 1st, 2023, sending an ash cloud about 100 meters into the air and prompting officials to warn residents to stay away. The alert level for the volcano was raised from 0 to 1.
Vanuatu’s Meteorology and Geo-hazards Department has declared that « due to ongoing volcanic activity at East Epi sub-marine volcano with phreatic explosions, light degassing and emissions of ash, the danger zone is at 10 km radius around the volcano. » The latest observations confirm that the volcanic cone is building up with the continuous ash emissions. There was no indication of a tsunami.
Everybody has in mind the eruption of Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, another underwater volcano that erupted near the Tonga archipelago. It was one of thethe largest eruptions ever recorded.
The volcano that erupted on February 1st is one in a series of active cones and calderas that last erupted in 2004.
Three submarine cones, Epi A, Epi B, and Epi C, and smaller cones and craters, are located 10-16 km NNE from the summit of Epi Island and are aligned along the N rim of a caldera. Epi B is the shallowest of the seamounts and has been historically active, most recently in February 2004. The cone is about 300 m tall, with a diameter of about 1.8 km at the base. The summit crater is about 150 m in diameter and the crater floor lies at a depth of 90 m. The highest point is on the NW rim of the summit crater, at a depth of 34 m.
Source : Vanuatu GeoHazards.
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Due to an increase in seismic activity, the alert level for Lascar (Chile) has been raised to Orange.An increase in volcano-tectonic (VT) earthquakes has been recorded, including one with the highest energy located 0.8 km SSE of the active crater at a depth of 3.5 km. The security perimeter around the crater has also been expanded to 10 km.
The seismicity is primarily linked to fluid dynamics within the volcanic system, which could be a result of the destabilization of a remnant magmatic body. This activity could lead to explosive events, potentially causing ashfall in the area.
A strong vulcanian explosion took place at Lascar on December 10th, 2022. It generated short-range pyroclastic flows toward the north and southeast flanks of the volcano.
Lascar’s largest historical eruption took place in 1993, producing pyroclastic flows 8.5 km long and ashfall as far as Buenos Aires.
Source : SERNAGEOMIN.
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INGV indicates that at 09:08 UTC on January 30th, 2023, an explosive sequence with a higher than normal intensity was recorded on Stromboli (Sicily) at the central-south crater area. The explosive sequence was accompanied by projections of material several hundred meters high that fell over the entire crater terrace as well as the upper part of the Sciara del Fuoco. The seismic signal related to the strongest explosion lasted about 3 minutes.
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Due to an increase in seismicity, the JapanMet Agency (JMA) raised the alert level for Asosan (Japan) from 1 to 2 on January 30th, 2023. A seismic swarm started under the volcano at about 12:20 (local time) and increased by 15:00.
People should not enter the danger zone and stay away from the crater. Volcanic bombs and pyroclastic flows could affect an area of about 1 km from the Nakadake crater, one of Kyushu’s most popular tourist destinations.
Explosive eruptions may occur suddenly at the volcano.
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An eruption started at Chikurachki (Paramuashir Island / Russia) on January 29th, 2023 with ash plumes rising as high as 4 km above sea level. The Aviation Color Code was raised to Orange (level 2 on a 4-colour scale).
Source : KVERT.
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The Japan Coast Guard reported that during an overflight of Nishinoshima on January 25th, 2023 scientists observed intermittent activity and small, ash plumes rising 900 m from the central part of the crater. The fumarolic zone on the E flank and base of the cone had expanded and emissions had intensified. Discolored water was visible all around the island.
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The eruption of Cotopaxi (Ecuador) continues. with almost daily gas and ash emissions rising less than 1 km above the crater. Ashfall has been reported in sevreal municipalities. A significant increase in the size and density of ash emissions was observed in satellite images on January30th, 2023 when the plumes rose as high as 2.5 km above the summit. The Alert Level is kept at Yellow (the second level on a four-colour scale).
Source : Instituto Geofisico.
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Activity remains globally stable on other volcanoes.
You will find a report of volcanic activity in 2022 by clicking on this link :
L’un des derniers articles ‘Volcano Watch’ du Hawaiian Volcano Observatory (HVO) était dédié à la mesure de la gravité, un paramètre intéressant sur le Kilauea et sur d’autres volcans actifs sur Terre. En effet, les mesures de gravité peuvent être utilisées pour déterminer comment est répartie la masse sous un volcan.
La gravimétrie, autrement dit la mesure de l’accélération de la pesanteur g en un point donné, est une méthode géophysique qui permet d’imager à différentes échelles la structure interne de la Terre. Elle consiste à étudier, de façon indirecte, les variations spatio-temporelles du champ de pesanteur terrestre liées à la distribution des masses au sein de la Terre, à proximité de la surface, voire en surface.
Sur le Kilauea, le HVO effectue des relevés de microgravité de routine pour surveiller l’activité volcanique et déterminer les variations de gravité. Ces fluctuations peuvent indiquer que le magma est en train de s’accumuler dans le réservoir. Les relevés révèlent de petits changements de gravité au fil du temps au niveau des « points de repère » (benchmarks en anglais) judicieusement répartis dans la zone sommitale du volcan.
Le réseau de surveillance gravimétrique du Kilauea comprend une cinquantaine de ces repères. Les relevés annuels de microgravité sont cruciaux pour savoir si l’inflation ou la déflation du volcan est causée par l’intrusion ou le retrait de magma.
Le HVO effectue ces relevés à l’aide de petits instruments de la taille d’une boîte à chaussures, les gravimètres relatifs. Une prise de mesure de la gravité consiste à mettre de niveau une petite plaque de base (moins de 30 cm de diamètre et 7,5 cm de hauteur) sur le sol, à placer le gravimètre sur ce support et à effectuer une mesure de cinq minutes. En plus de la gravité, des mesures de haute précision sont également effectuées à l’aide du GPS.
Les gravimètres sont extrêmement sensibles aux vibrations, de sorte que des surfaces dures et stables, comme des affleurements rocheux, sont nécessaires pour prendre une mesure.
En plus de suivre les variations de la gravité au fil du temps, les levés gravimétriques peuvent être utilisés pour cartographier la densité du sol sous la surface. Les levés Bouguer, nommés d’après un géophysicien français du 18ème siècle, mesurent la gravité à des centaines, voire des milliers d’emplacements à un moment donné et il n’est pas nécessaire d’effectuer un étalonnage reproductible de l’emplacement ou de la précision des levés de microgravité. Les levés Bouguer utilisent les mêmes gravimètres relatifs que ceux utilisés pour les levés en microgravité, mais les mesures sont liées à une « station de base » de référence, où la valeur réelle de la gravité a été déterminée de manière absolue.*
Alors que les levés en microgravité et ceux de Bouguer sont utilisés tous les deux pour déterminer la répartition de la masse sous un volcan, les levés en microgravité seuls sont utilisés pour modéliser les changements de ces paramètres, tandis que les levés Bouguer peuvent révéler les caractéristiques globales des matériaux en profondeur. Les modèles Bouguer bidimensionnels et tridimensionnels peuvent fournir des informations sur la structure géologique des volcans, y compris identifier des réservoirs magmatiques, des intrusions, des glissements de terrain et des effondrements, ainsi que des failles non exposées. Sur le Kilauea, ils ont également été utilisés pour définir les zones probables de circulation de fluides hydrothermaux. Ensemble, les données de microgravité et de Bouguer peuvent donner un aperçu de la structure du sous-sol et des changements au sein de cette structure.
Les levés Bouguer sont effectués sur le Kilauea depuis plus de 70 ans ; les deux dernières campagnes de mesures au sommet ont été réalisées en 2009 et 2020. Au cours du mois de janvier 2023, une équipe de trois personnes a mesuré la gravité au niveau de plus de 400 sites sur le sommet du Kilauea. Cette étude gravimétrique de Bouguer sera la première à étudier les changements importants liés à l’effondrement de la caldeira en 2018. Les résultats de ce levé gravimétrique seront utilisés pour affiner le modèle développé à partir de l’étude sismique prévue pour l’été 2023 au sommet du volcan.
Source : USGS, HVO.
* Le champ de pesanteur théorique en un point est calculé en première approximation à partir de la distance au centre de la Terre, puis on lui applique des corrections prenant en compte la rotation de la Terre sur elle-même, sa non-sphéricité (ellipsoïde), les écarts de densité du
sous-sol et les effets des marées terrestres.
On appelle anomalie gravimétrique de Bouguer, au point considéré sur l’ellipsoïde de référence, l’écart entre le champ de pesanteur terrestre mesuré et le champ de pesanteur théorique.
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One of the latest ‘Volcano Watch’ articles by the Hawaiian Volcano Observatory (HVO) was dedicated to the measurement of gravity, an interesting parameter on Kilauea and on other active volcanoes on Earth. Indeed, measurements of gravity can be used to determine how mass is distributed beneath a volcano.
Gravimetry, or the measurement of the acceleration of gravity g at a given point, is a geophysical method which makes it possible to image the internal structure of the Earth at different scales. It consists in studying, indirectly, the spatio-temporal variations of the Earth’s gravity field linked to the distribution of masses within the Earth, near the surface, or even on the surface.
At Kilauea, HVO performs routine microgravity surveys to monitor volcanic activity and to determine changes in gravity. Those changes can indicate whether magma is accumulating in a volcano’s magma reservoir.The surveys measure small gravity changes over time at “benchmarks” which are precisely controlled locations spread across the volcano’s summit area.
The Kilauea microgravity monitoring network includes about 50 benchmarks. Annual microgravity surveys are crucial in confirming whether ongoing uplift or subsidence is caused by magma intrusion or withdrawal.
HVO conducts these surveys using small, shoebox-sized instruments called relative gravimeters. A single gravity measurement consists of leveling a small baseplate (less than 30 cm in diameter and 7.5 cm tall) on the ground, placing the gravimeter on the baseplate, and making a five-minute measurement. Along with gravity, high-precision positions are also collected using GPS.
Gravimeters are extremely susceptible to vibration, so hard and stable surfaces, like solid rock outcroppings, are required to take a measurement.
In addition to tracking changes over time, gravity surveys can be used to map the density characteristics of the ground beneath the surface. These Bouguer surveys, named after an 18th-century French geophysicist, measure the gravity at hundreds to thousands of locations at a single point in time and do not need the repeatable location benchmarking or precision of microgravity surveys. Bouguer surveys use the same relative gravimeters that are used for microgravity surveys, but measurements are tied to a reference “base station,” where the actual value of gravity has been determined absolutely.*
While both microgravity and Bouguer surveys are used to determine how mass is distributed beneath a volcano , microgravity surveys are used to model changes in these parameters, whereas Bouguer surveys can reveal the overall characteristics of the materials at depth. Two-and three-dimensional Bouguer models can provide insights into the geologic structure of volcanoes including identifying magma reservoirs, intrusions, landslide and collapse piles, and unexposed faults. At Kilauea, they’ve also been used to define likely areas of hydrothermal fluid circulation. Together, microgravity and Bouguer data can see subsurface structure and changes within that structure.
Bouguer surveys have been a routine tool at Kilauea for more than seven decades, with the two most recent summit surveys performed in 2009 and 2000. Over the month of January 2023, a three-person team measured gravity at more than 400 locations around Kilauea’s summit. Their Bouguer gravity survey will be the first to address significant large-scale changes associated with the 2018 caldera collapse. Results from this gravity survey will be used to help refine the model developed from the anticipated summer 2023 Kīlauea summit seismic study.
Source : USGS, HVO.
* The theoretical gravity field at a point is calculated as a first approximation from the distance to the center of the Earth, then corrective terms are applied to it taking into account the rotation of the Earth on itself, its non-sphericity (ellipsoid), the differences in density of the
subsoil and the effects of the earth’s tides.
The Bouguer gravimetric anomaly, at the point considered on the reference ellipsoid, is the difference between the measured terrestrial gravity field and the theoretical gravity field.
Caldeira sommitale du Kilauea après l’effondrement de 2018 (Crédit photo: HVO)
L’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai ne cesse de surprendre les scientifiques. Il ne se passe guère de semaine sans que de nouvelles découvertes apparaissent.
The Hunga Tonga-Hunga Ha’apai eruption continues to amaze scientists. Hardly a week goes by without new discoveries appearing.
Claude Grandpey : Volcans et Glaciers 