Étiquette : volcans

Tentative de détournement de lave sur le Mauna Loa (Hawaii) [1ère partie] // Attempt to divert lava on Mauna Loa (Hawaii) [Part 1]

Fin février 2020, les médias hawaïens ont fait état de la découverte de deux bombes sur le flanc nord du Mauna Loa, mais sans donner plus de détails. On apprend aujourd’hui que les deux bombes faisaient partie d’un largage par des avions de l’US Army Air Corp sur la coulée de lave Humu’ula le 27 décembre 1935. Selon Jack Lockwood – ancien directeur du HVO, que je salue ici –  20 de ces bombes étaient des « demolition bombs » MK I de 600 livres, chacune chargée de 355 livres de TNT et armée d’un détonateur à retardement d’un dixième de seconde. Les 20 autres étaient des « pointer bombs » qui ne contenaient que de petites charges de poudre noire.
La bombe présentée récemment par les médias est l’une des « pointer bombs ». Thomas A. Jaggar, le fondateur du HVO, a décrit la première fois cette bombe lors d’une inspection de la zone en 1939: «La bombe avait pénétré à travers la fine croûte recouvrant la lave liquide et était intacte, avec son nez bien visible dans un tunnel en dessous. » Cette même bombe a été photographiée en 1977 par Lockwood. Sa photo (voir ci-dessous) a été publiée dans un article paru en 1980 avec cette légende: «Pointer bomb» qui a pénétré la coulée pahoehoe en 1935 le long du chenal. »
Les bombes larguées en décembre 1935 faisaient partie d’une première tentative d’utilisation d’explosifs pour arrêter ou détourner une coulée de lave à Hawaï. La destruction d’un tunnel fait partie des trois techniques de base de détournement d’une coulée. Cependant, le détournement de la lave fait l’objet d’un grand débat à Hawaii ; Quelles sont les chances de succès d’une telle initiative ? A-t-on le droit d’intervenir sur des processus naturels au risque de déplaire à la déesse Pele ?
J’ai écrit le 19 décembre 2017 sur ce blog une note relative au détournement des coulées de lave. Vous le trouverez à cette adresse:
https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2017/12/19/detournement-des-coulees-de-lave-diversion-of-lava-flows/

Comme je l’explique dans mon article, la première tentative de détournement de la lave a été effectuée par un groupe de citoyens de la ville de Catane (Sicile) en 1669, quand une  importante coulée de lave émise par l’Etna a menacé leur ville. Protégés de la chaleur par les peaux de bêtes, ils ont tenté de briser le tunnel qui alimentait la coulée, éloignant ainsi la lave de Catane. Leur tentative a été brièvement couronnée de succès mais a déclenché le courroux des habitants de la localité voisine de Paterno qui se sont vite rendus compte que la lave ainsi détournée pourrait atteindre leur propre ville. Ils ont alors pourchassé les Catanais. L’ouverture pratiquée dans le tunnel de lave s’est ensuite refermée et la coulée a repris son trajet vers Catane, pour atteindre finalement la ville et la Mer Ionienne.
D’autres tentatives de détournement ont eu lieu, notamment en 1983 sur l’Etna, sans oublier l’arrêt d’une coulée de lave par aspersion d’eau en 1973, sur l’île d’Heimaey en Islande.
À Hawaï, l’utilisation de dynamite pour freiner la progression d’une coulée de lave a été envisagée, mais non essayée, en 1881 alors qu’une éruption du Mauna Loa menaçait Hilo. L’utilisation d’explosifs a été à nouveau discutée en 1929 au moment où la population craignait qu’un essaim sismique sur le Hualalai déclenche une éruption, mais le volcan ne s’est pas manifesté. L’occasion suivante s’est présentée quelques années plus tard.
Suite à une éruption sommitale du Mauna Loa en 1933, Thomas Jaggar avait prévu qu’une éruption latérale se produirait sur le volcan dans les deux ans et pourrait menacer Hilo. Sa prévision s’est vérifiée et le Mauna Loa est entré en éruption à la fin du mois de novembre 1935.
Au cours de la première semaine, la coulée de lave émise dans la zone de rift nord-est du volcan s’est dirigée vers la base du flanc nord avant de se diriger vers l’ouest, loin de Hilo. Le 27 novembre 1935, une nouvelle bouche s’est ouverte plus bas sur le flanc nord, avec une coulée qui s’est dirigée vers le nord jusqu’au pied du Mauna Kea, où la lave s’est accumulée. Un mois après le début de l’éruption de 1935, le lac de lave qui s’était formé à la base du Mauna Kea s’est éventré et a envoyé une coulée vers Hilo. La lave progressait à un rythme inquiétant de 1,5 km par jour.
Au cours des deux années de l’éruption, Jaggar envisagé d’utiliser des explosifs pour freiner la coulée de lave qui présentait une menace pour Hilo. [NDLR: la technique a été utilisée sur l’Etna lors de l’éruption de 1991-1994 pour freiner la coulée qui menaçait Zafferana Etnea]. Il pensait mettre sur pied une expédition terrestre transportant du TNT qui serait introduit à proximité de la bouche éruptive. Au lieu de cela, un ami de Jaggar lui a suggéré que les avions de l’armée pourraient larguer des bombes explosives plus rapidement et avec plus de précision. Jaggar a donc demandé l’aide de Army Air Corp, qui lui a été rapidement accordée. Le 27 décembre 1935, dix bombardiers Keystone B-3 et B-4 ont largué 40 bombes dans deux zones bien ciblées de la coulée de lave de Humu’ula, à moins de 2 km de la bouche éruptive du Mauna Loa.
Source: USGS / HVO.

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In late February 2020, Hawaii media reported on the recent discovery of two bombs on the north flank of Mauna Loa, but details were lacking. We learn today that the two bombs were part of a cluster dropped by US Army Air Corp planes on the Humu’ula lava flow on December 27th, 1935. According to a 1980 study by Jack Lockwood, 20 of them were 600-pound demolition MK I bombs, each loaded with 355 pounds of TNT and armed with a 0.1 second time-delay fuse. The other 20 were “pointer bombs”that contained only small black powder charges.

The device featured in recent media reports is one of the pointer bombs. Dr. Thomas A. Jaggar, HVO’s founder, first described this bomb during a 1939 post-eruption inspection of the area: “The bomb had plunged through a thin crust into liquid lava and was intact, its nose exposed protruding down into a tunnel below.” The same bomb was found and photographed in 1977 by Lockwood. His photo (see below) was published in his 1980 paper with the caption, “‘Pointer bomb’ that penetrated 1935 pahoehoe flow alongside channel.”

The December 1935 bombs were part of the first test of using explosives to stall or divert a lava flow in Hawaii. Destroying a lava conduit to redirect a flow is one of three basic diversion tactics. However, lava diversion is the subject of great debate in Hawaii, with concerns about the success of influencing a lava flow’s progress and whether humans should interfere with natural processes and Pele.

I wrote a post about lava diversion on this blog on December 19th, 2017. You will find it at this address:

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2017/12/19/detournement-des-coulees-de-lave-diversion-of-lava-flows/

As I explain in my post, the first known use of lava diversion was by a group of Catania citizens, Sicily, in 1669, when a large lava flow from Mount Etna threatened their town. Protected from the heat by cowhides, they tried to break open the lava conduit that fed the threatening flow, releasing lava into a new path away from Catania. The effort was briefly successful until citizens of nearby Paterno realized that the diverted flow could reach their own city and chased off the Catanians. The hole in the conduit then sealed and the flow toward Catania resumed, ultimately reaching the city and the Ionian Sea.

Other attempts were made, especially in 1983 on Mt Etna, without forgetting the stopping of a lava flow by soraying water on it, in 1973 on the island of Heimaey (Iceland).

In Hawaii, the use of dynamite to disrupt a lava flow was planned, but not tried, in 1881 when a Mauna Loa eruption threatened Hilo. The use of explosives was discussed again in 1929, when residents feared that an earthquake swarm on Hualalai might lead to an eruption of that volcano, but none occurred. The next opportunity came a few years later.

Following a Mauna Loa summit eruption in 1933, Jaggar predicted that a flank eruption would occur on the volcano within two years and might threaten Hilo. His prediction came true as Mauna Loa erupted in late November 1935.

During the first week, the flow moved from the volcano’s Northeast Rift Zone down its north flank and turned west, away from Hilo. But on November 27th, 1935, a new vent opened lower on the north flank and erupted a lava flow that went north to the base of Mauna Kea, where it ponded.

A month after the 1935 eruption began, the lava pond at the base of Mauna Kea breached, sending a flow toward Hilo. This lava flow advanced at an alarming rate of 1.5 km per day.

For the previous two years, Jaggar had talked about using explosives to disrupt a lava flow that might threaten Hilo. [Editor’s note : The technique was used on Mt Etna during the 1991-1994 eruption]. He envisioned a land expedition carrying TNT to near the vent. But a friend of Jaggar’s suggested that Army planes might be able to drop explosive bombs more quickly and accurately. So, Jaggar requested Army Air Corp assistance, which was quickly granted. On December 27th, 1935, ten Keystone B-3 and B-4 biplane bombers delivered 40 bombs to two target areas on the Humu’ula lava flow, both within 2 km of the Mauna Loa vent.

Source : USGS / HVO.

“Pointer bomb” dans la coulée de 1935. (Crédit photo; Jack Lockwood)

Volcans du monde // Volcanoes of the world

Voici quelques nouvelles de l’activité volcanique dans le monde.

Le Raung (Indonésie) continue d’émettre des panaches de cendres et de vapeur qui s’élèvent à 100-200 mètres au-dessus du sommet. Le niveau d’alerte reste à 2 (sur une échelle de 1 à 4) et le public est invité à rester à l’extérieur de la zone d’exclusion de 2 km.
Source: CVGHM.

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Le Sinabung (Indonésie) émet des panaches blancs et gris. Une série de sept éruptions le 13 août 2020 a généré des panaches de cendres qui ont atteint 2 km. De nouveaux événements éruptifs les 14, 17 et 18 août ont produit des panaches de cendres qui ont atteint 2-4 km de hauteur. Le niveau d’alerte reste à 3 (sur une échelle de 1 à 4), avec une zone d’exclusion générale de 3 km et des extensions à 5 km sur le secteur SE et 4 km dans le secteur NE.
Source: CVGHM.

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L’activité éruptive reste intense sur le Reventador (Equateur). Le volcan émet fréquemment des panaches de gaz, de vapeur et de cendres qui s’élèvent jusqu’à 1 km au-dessus du sommet. Des blocs incandescents roulent souvent sur 500 à 700 m le long des flancs NE et E. Une coulée de lave a parcouru 200 m sur le flanc nord-est le 13 août 2020. Elle atteignait 300 m le 15 août et est restée active jusqu’au 18 août. Une petite coulée pyroclastique a descendu le flanc nord-est le 15 août.
Source: Instituto Geofisico.

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Au Kamtchatka, la couleur de l’alerte aérienne reste Orange pour les volcans Ebeko, Karymsky et Sheveluch.
Source: KVERT.

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Le Stromboli (Sicile) a montré son activité strombolienne habituelle au cours des derniers jours, avec des explosions d’intensité variable. On a enregistré entre 4 et une vingtaine d’événements par heure. Les explosions avaient pour origine essentiellement trois bouches dans la zone cratèrique nord et deux bouches dans la zone centre-sud. Dans l’après-midi du 13 août, une explosion plus forte a secoué cette dernière zone. Aucune déformation significative de l’édifice volcanique n’a été enregistrée.

Source : INGV.

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L’Etna (Sicile) continue d’émettre des panaches de cendre qui se dirigent vers le sud-est. La source de l’activité se trouve au niveau du cône sur la « selle » entre le Cratère SE et le Nouveau Cratère Sud-Est. Elle est de type strombolien et elle est parfaitement visible sur les images de la webcam L.A.V.E. (voir captures d’écran ci-dessous). Contrairement à ce qu’on laissé entendre certains médias, il ne s’agit pas d’un début d’éruption, ni d’une éruption, de l’Etna. Ce type d’activité apparaît de temps en temps sur le volcan où, selon l’INGV, le tremor éruptif se maintient à des valeurs moyennes.

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Here is some news of volcanic activity around the world.

Raung (Indonesia) is still emitting ash and steam plumes rising 100-200 metres above the summit. The alert level remains at 2 (on a scale of 1-4), and the public is asked to remain outside the 2-km exclusion zone.

Source: CVGHM.

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Sinabung (Indonesia) is emitting white and grey plumes. A series of seven eruptions late on August 13th, 2020 generated ash plumes that rose as high as 2 km. More eruptive events on August 14th, 17th and 18th produced ash plumes that rose up to 2-4 km. The alert level remains at 3 (on a scale of 1-4), with a general exclusion zone of 3 km and extensions to 5 km on the SE sector and 4 km in the NE sector.

Source : CVGHM.

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Eruptive activity is still high at Reventador (Ecuador). Numerous gas, steam, and ash emissions rise as high as 1 km above the summit. Incandescent blocks often roll 500-700 m down mainly the NE and E flanks. A lava flow travelled 200 m down the NE flank on August.13th, 2020. The flow lengthened to 300 m by August 15th and remained active until August 18th. A small pyroclastic flow descended the NE flank on August 15th.

Source : Instituto Geofisico.

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In Kamchatka, the aviation colour code remains at Orange for Ebeko, Karymsky and Sheveluch volcanoes.

Source: KVERT.

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Stromboli (Sicily) showed its usual Strombolian activity over the past few days, with explosions of varying intensity. Between 4 and 20 events were recordd each hour. The explosions originated essentially from three vents in the north crater area and two vents in the central-south zone. On the afternoon of August 13th, a larger explosion rocked the south-central area. No significant deformation of the volcanic edifice has been recorded.
Source: INGV.

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Mt Etna (Sicily) is still emitting ash clouds that are drifting SE. The source of this activity is the cone on the “saddle” between the SE Crater and the New SE Crater; it is strombolian and cen perfectly be seen on the the LAVE webcam (see screenshots below). Contrary to what was suggested by some media, this is not the start of a new major eruption of Mt Etna. This type of activity appears from time to time on the volcano where the eruptive tremor keeps medium values.

Panache de cendre et activité strombolienne sur l’Etna (Webcam L.A.V.E.)

 

Le mystère de l’eau sur le Kilauea (Hawaii) // The mystery of water on Kilauea Volcano (Hawaii)

Le 4 juillet 2018, un scientifique du HVO qui se trouvait à la Volcano House du Kilauea a pris une photo sur laquelle on peut voir une ligne sombre qui descend le long de la paroi de la caldeira sommitale, au-dessus du plancher de l’Halema’uma’u. (voir la photo ci-dessous). Dans le doute, elle a été baptisée «la traînée noire».
Les géologues du HVO ont déclaré qu’il y avait deux possibilités: cette trace noire pouvait être la cicatrice laissée par un effondrement le long de la pente recouverte de poussière. Ou bien, elle avait pu être creusée par l’eau.
Au cours des jours suivants, la « traînée noire » est allée et venue. Au final, les  observations ont montré que la traînée restait noire même quand une grande quantité de poussière s’élevait de Halema’uma’u. C’était la preuve qu’elle était façonnée par l’eau et non par des effondrements.
L’eau sortait d’un point situé entre 10 et 20 mètres sous la lèvre de la caldeira, au-dessus de la nappe phréatique qui alimente aujourd’hui le lac au fond du cratère (voir mes notes précédentes). La question était de savoir comment l’eau pouvait se trouver aussi haut dans cette zone.
Lorsque de fortes pluies se produisent sur le Kilauea, une rivière coule pendant environ une heure à la surface du sol entre l’extrémité sud d’Uekahuna Bluff et le Rift Sud-Ouest sur une distance de 600 à 800 mètres. Cette rivière a plusieurs mètres de largeur et quelques dizaines de centimètres de profondeur. Elle disparaît toujours avant d’atteindre le Rift SO en s’enfonçant dans le sable alluvial.

Les autres questions étaient de savoir 1) où allait cette eau, et 2) si c’était bien cette eau qui formait la traînée noire mentionnée ci-dessus. Les géologues du HVO pensent que c’était le cas. Après avoir disparu, l’eau de la rivière coule probablement sous terre mais est bloquée par des dykes sous la zone de Rift SO où elle s’accumule pour former un aquifère peu profond. La fracturation de la paroi de la caldeira lors de l’effondrement du sommet en 2018 a probablement ouvert une voie permettant à cette eau de sortir de l’aquifère et de se déverser dans la caldeira.
La « traînée noire », autrement dit la cascade d’eau, est réapparue périodiquement au cours des deux dernières années et le HVO demande au public s’il pourrait fournir d’autres photos du phénomène depuis 2018. Des images récentes montrent une cavité à la source de la cascade qui pourrait être l’ouverture d’un tunnel de lave.
La poche d’eau qui donne naissance à la cascade est l’une des deux qui existaient avant 2018. L’autre a formé une mare d’eau chaude à la surface de la caldeira, à 500 mètres au nord de l’Halema’uma’u avant l’effondrement du cratère en 2018. Une végétation abondante entourait cette mare et des micro-organismes vivaient dans l’eau. La mare s’est vidée lors de l’effondrement de l’Halema’uma’u en 2018, bien que son emplacement reste visible aujourd’hui grâce à la présence de végétation. Tandis que le cratère s’agrandissait en juin et juillet 2018, un panache de vapeur blanche s’élevait généralement au-dessus de sa partie nord-ouest, ce qui contrastait avec les panaches de poussière sombre qui envahissaient la majeure partie de l’Halema’uma’u. Il se peut que le panache de vapeur blanche ait été généré par l’ébullition de l’eau dans l’aquifère peu profond qui alimentait la mare.

Les scientifiques du HVO se demandent aujourd’hui s’il existe d’autres poches d’eau peu profondes sous le plancher de la caldeira. Il y a davantage de précipitations sur la partie nord de la caldeira que sur la partie sud. On sait que plusieurs cavités existent sous le plancher nord de la caldeira; elles émettent de la vapeur à haute température. Cette chaleur provient probablement des coulées de lave et de lacs de lave solidifiés qui existaient dans cette zone au 19ème siècle et au début du 20ème et dont la chaleur vaporise l’eau des précipitations. Cette vapeur persiste même par temps sec.

Les scientifiques du HVO aimeraient savoir s’il existe une poche d’eau plus profonde dans la zone sommitale du Kilauea. En effet, si c’est le cas, elle pourrait provoquer des explosions phréatiques au sommet du volcan.
Source: USGS / HVO.

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On July 4th, 2018, a HVO scientist at the Volcano House Hotel took a photo showing a dark line descending the wall of Kilauea caldera above Halema’uma’u. (see the photo below). Not knowing what it was, he dubbed it the ‘black streak.’

HVO geologists said there were two possibilities: the streak could be a recent rockfall scar cutting across the dusty slope. Or the streak was made by water.

Over the next few days, the black streak came and went. Finally, observations showed that the streak stayed black during a time when a lot of dust was billowing from Halema’uma’u. This was proof positive that it was made by water, not a rockfall.

The water flowed from a point 10–20 metres below the rim of the caldera, high above the groundwater body that today feeds the deepening lake seen at the bottom of the crater (see my previous posts). The question was to know how water could be so high in this area.

During exceptionally heavy downpours, a river flows for an hour or so across the ground surface between the south end of Uekahuna Bluff and SW Rift, over a distance of 600–800 metres. This river is several metres wide and a few tens of centimetres deep. This flowing river always ends before reaching SW Rift, sinking into alluvial sand.

The other questions were to know 1) where this water went, and 2) if it was the water that formed the above mentioned black streak. HVO geologists thought the answer was yes. Beyond where it disappears, the river water probably flows underground but is dammed by dikes beneath the SW Rift area, forming a shallow perched aquifer. Faulting of the caldera wall during the 2018 summit collapse opened a pathway for this stored water to exit the aquifer and pour into the caldera.

The black streak, or water cascade, has reappeared sporadically in the past two years and HVO asks the public if they could get more photos of the phenomenon since 2018. Recent images show a cavity at the head of one cascade. It could be the opening of a lava tube.

The perched water body responsible for the water cascade is one of two such bodies existing before 2018. The other formed a tiny warm pond on the caldera floor 500 metres north of Halema’uma’u before it enlarged in 2018. Lush vegetation surrounded the pond, and microorganisms lived in the water. The tiny pond drained as Halema’uma’u widened in 2018, though its site, marked by vegetation, remains. As the crater expanded in June and July, a white steam plume generally rose above the northwestern part of the crater, contrasting with the dusty brown clouds that engulfed most of the crater. The plume might have been generated by boiling of water in the same shallow aquifer that supported the pond.

HVO scientists wonder whether other shallow water bodies exist unseen beneath the caldera floor. More rain falls on the northern part of the caldera than on the southern. Several caves are known to exist below the northern caldera floor; they emit steam and are very hot. Most likely the heat comes from solidified lava flows and lakes active in this area in the 19th and early 20th centuries, and it heats rainfall to steam. The steam persists even in dry weather. HVO scientists would like to know if there is a deeper water body in the summit area of Kilauea. Indeed, if such shallow water existed, it could trigger phreatic explosions at the summit of the volcano.

Source: USGS / HVO.

Vue de la “traînee noire” sur la paroi de la caldeira. Elle mesure une cinquantaine de mètres et un panache de vapeur (en bas à droite) s’élève de la partie NO de l’Halema’uma’u. La photo a été prise depuis la Volcano House le 4 juillet 2018. La configuration des lieux a beaucoup changé depuis cette date. (Source : USGS).

Etna (Sicile) : un gravimètre quantique absolu (AQG) dans l’Observatoire des Pizzi Deneri

Tous les amoureux de l’Etna connaissent l’Observatoire des Pizzi Deneri sur le flanc nord du volcan, à 2818 m d’altitude. L’idée de sa construction est née d’un projet de Letterio Villari – largement cautionné par Haroun Tazieff – qui s’est concrétisé en 1977 lorsqu’il devint directeur de l’Institut International de Volcanologie (IIV) du CNR de Catane.
L’emplacement de cet observatoire a été choisi pour sa sécurité en cas d’éruption avec coulées de lave. La structure du bâtiment a été construite avec deux dômes qui rappellent la forme de l’igloo. Cette forme originale permet d’éviter de grosses accumulations de neige pendant la saison hivernale.

Les locaux de l’observatoire ont été utilisés à la fois pour héberger le personnel de l’IIV et des chercheurs italiens et étrangers ainsi que pour l’instrumentation de surveillance et les laboratoires associés. En particulier, deux tunnels orthogonaux d’une longueur de 80 m ont été construits à une profondeur d’environ 10 m, destinés à abriter des clinomètres longue base pour mesurer les déformations du sol.L’observatoire abrite aussi aujourd’hui différentes stations de suivi volcanologique : gravimétrique, sismique, GPS, infrasonore, ainsi d’un déformomètre, et un interféromètre laser.

A ces différents instruments vient de s’ajouter un gravimètre quantique absolu (AQG), dans le cadre du projet européen Newton-g. Selon Daniele Carbone et Filippo Greco, chercheurs à l’INGV, «l’application de la gravimétrie aux volcans permet d’estimer les variations de masse qui peuvent se produire, par exemple, lors de l’ascension du magma vers la surface. » Ce gravimètre AQG, produit par Muquans, partenaire du projet Newton-g, est le premier gravimètre quantique à être installé sur un volcan actif. Il permettra d’estimer, avec une extrême précision, la valeur absolue de l’accélération de la pesanteur, c’est-à-dire l’accélération subie par un corps lorsqu’il est en chute libre. Les performances de l’AQG au cours des premiers jours d’acquisition continue ont été meilleures que prévu, malgré le niveau élevé de tremor volcanique qui caractérise le site d’installation.

Comme l’Observatoire des Pizzi Deneri n’est pas connecté au réseau électrique, il a fallu installer un système basé sur des panneaux solaires et un générateur diesel qui utilise un module de contrôle sophistiqué pour gérer les sources d’énergie et le système de stockage. Les données produites par les gravimètres en acquisition continue permettent d’intégrer et de compléter les informations fournies par le réseau multiparamétrique permanent de l’Etna, qui sert, avant tout, à l’évaluation rapide des changements d’activité du volcan.

Source : INGV, La Sicilia.

Photo : C. Grandpey