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Volcans : on sait observer, constater, mais on ne sait pas prévoir !

Les derniers événements à Hawaii, en Islande, à La Palma et sur l’île de Vulcano confirment notre incapacité à prévoir les éruptions volcaniques. Certes, les nombreux instruments installés sur les volcans signalent des anomalies dans les profondeurs de la Terre, mais la suite est beaucoup plus difficile à prévoir. Lorsque la situation semble devenir une menace pour les populations, on applique le principe de précautions et on évacue les zones potentiellement exposées aux coulées de lave, comme cela vient de se produire à La Palma.

A Hawaii, le Kilauea est truffé d’instruments. Pourtant, la dernière éruption a surpris le personnel de l’observatoire, le HVO. Il suffit de lire le rapport de la veille du réveil du volcan. On peut lire le 28 septembre 2021 que « le volcan Kilauea n’est pas en éruption. Suite à la récente intrusion de magma sous la surface dans la zone au sud de la caldeira de Kilauea, qui a considérablement ralenti le 30 août, les niveaux de sismicité et de déformation du sol dans cette zone sont restés proches de ceux qui ont précédé l’intrusion. D’autres données de surveillance, comme les émissions de dioxyde de soufre et les images des webcams, ne montrent aucun changement significatif. […] Ces observations suggèrent que l’apport de nouveau magma à l’intrusion s’est arrêté. » Le 29 septembre 2021, les géologues du HVO ont aperçu « une lueur dans les images de la webcam du sommet du Kilauea indiquant qu’une éruption avait commencé dans le cratère de l’Halema’uma’u. » Les images de la webcam montraient des fissures à la base du cratère, avec des coulées de lave à la surface du lac de lave qui était actif jusqu’en mai 2021. C’est un peu comme s’ils avaient découvert l’éruption en ouvrant la fenêtre de l’observatoire!
C’est ce qu’on appelle une prévision ratée.

Crédit photo: HVO

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En Islande, cela fait plus de trois semaines que la lave a cessé de s »écouler du Fagradalsfjall et personne n’est capable de dire si l’éruption est réellement terminée. Lorsque la lave a cessé de s’échapper du cratère principal, les sismomètres ont détecté l’apparition d;’événements dans la région de la montagne Keilir, à quelques kilomètres du Fagradalsfjall. S’agissait-il d’une migration du magma? D’une intrusion magmatique? Une nouvelle sortie de lava allait-elle avoir lieu? Impossible de le dire. Les images satellitaires n’ont détecté aucune inflation ou déformation du sol dans la région du Keilir susceptibles d’indiquer une remontée du magma vers la surface. On est donc dans l’attente. Wait and see, comme disent les Anglo-Saxons. Ces derniers jours on observe un déclin de la sismicité, mais là encore; la prévision volcanique est en berne. Par bonheur, aucune zone habitée ne serait vraiment menacée par la lave. C’est bien cela le but de la prévision volcanique: protéger les populations et éviter que des personnes se fassent tuer.

Calme plat sur le Fagradalsfjall (capture écran webcam)

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S’agissant du Cumbre Vieja sur lîle canarienne de La Palma, les signes annonciateurs d’une éruption sont apparus en octobre 2017, soit quatre ans avant son déclenchement. Un essaim sismique avec des événements entre M 1,5 et M 2,7 avait débuté le 7 octobre de cette année-là sous le Cumbre Vieja, avec 68 événements enregistrés sous le volcan. Les autorités ont décidé d’intensifier la surveillance du volcan.

Nouvelle alerte sismique le 10 février 2018, avec des événements plus significatifs que ceux de l’essaim d’octobre 2017. Leur magnitude allait de M 1,6 à M 2,6. Diminution de la profondeur des séismes au cours de l’essaim, ce qui semblait indiquer une ascension du magma vers la surface.

L’éruption a finalement eu lieu le 19 septembre 2021, donc longtemps après la première alerte sismique. Elle a été précédée d’un un essaim sismique qui avait mis les autorités en alerte pour une éventuelle éruption volcanique.

Il s’agit d’une éruption strombolienne, semblables à celles que l’on observe sur l’Etna. Ce sont les coulées de lave qui représentent le principal danger car elles détruisent tout sur leur passage. le risque humain est très faible et la prévision volcanique a donc moins d’importance que sur des volcans comme le Mayon (Philippines) ou le Merapi (Indonésie).

Personne ne sait combien de temps durera l’éruption du Cumbre Vieja (capture écran webcam)

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On observe des signes d’agitation sur l’île éolienne de Vulcano (Sicile). Ces dernières semaines, les panaches fumerolliens dans le cratère de La Fossa se sont intensifiés. les instruments de mesure ont détecté des modifications des paramètres géophysiques et géochimiques et la température des gaz s’est accrue. Aux dernières nouvelles, elle atteignait 340°C. La dernière éruption de ce volcan remonte aux années 1890, donc très récemment d’un point de vue géologique.

Une alerte du même type que celle de 2021 a été observée dans les années 1990. On avait alors observé une forte hausse de la température des gaz, beaucoup plus importante que le pic actuel. L’alerte s’était produite au printemps, à la veille de la saison touristique. Il ne fallait donc pas se rater dans la prévision. A l’époque, certains paramètres comme la sismicité et la déformation du volcan n’avaient rien d’inquiétant. Aucune mesure particulière n’a été conseillé par l’équipe scientifique qui travaillait sur le volcan a cette époque. Par la suite, la température des gaz a baissé et La Fossa di Vulcano a retrouvé son aspect habituel. Un géochimiste de l’Institut des Fluides de Palerme m’avait expliqué qu’un diapir avait probablement provoqué la hausse des températures.

En 2021, la hausse d’activité a lieu en octobre. Il y aura donc peu de touristes à Vulcano dans les prochains mois. Si une crise éruptive devait se produire, l’évacuation de l’île serait relativement aisée.

Comme l’a fort bien dit le géologue Nieves Sánchez, chercheur à l’Institut géologique et minier d’Espagne, « la volcanologie n’est pas une science exacte. Il y a beaucoup de variables que nous ne contrôlons pas et d’autres que nous ne connaissons même pas. Nous en savons de plus en plus et avons de meilleurs instruments, mais même ainsi, il est souvent impossible de connaître le résultat. Nous faisons de la géologie d’urgence. »

Fumerolles à Vulcano (Photo: C. Grandpey)

Restrictions d’accès à la Fossa di Vulcano (Iles Eoliennes) // Access restrictions to the Fossa di Vulcano (Aeolian Islands)

Suite au regain d’activité observé dans le cratère de la Fossa à Vulcano (Iles Eoliennes), avec notamment une modification des paramètres géochimiques et géothermiques des fumerolles, ainsi que des paramètres sismiques et de déformation, avec passage du volcan en alerte Jaune, le Maire de Lipari a publié une très longue ordonnance qui modifie considérablement les conditions d’accès au volcan.

Le moins qu’on puisse dire, c’est que le premier magistrat se couvre ! Voici un résumé de l’ordonnance :

Afin d’assurer la sécurité maximale des visiteurs de La Fossa di Vulcano, il est décidé que :

« L’accès au cratère n’est autorisé que si les visiteurs sont accompagnés de guides de montagne et / ou volcanologiques autorisés. A noter que le champ fumerollien au sommet du volcan et dans la dépression du cratère est  interdit d’accès sauf au personnel des Centri di Competenza pour le suivi des activités.

Les groupes de randonneurs, ne dépasseront pas 20 personnes. Le guide doit être identifiable par un badge spécial portant photo, qualification, cachet de l’année en cours et numéro d’inscription au registre régional des guides alpins et volcanologiques.

Les excursions sont autorisées de 07h00 à 19h00.

L’accès au volcan se fait par le sentier déjà balisé. Bien que cet accès ne soit pas très exigeant,  le guide devra vérifier la qualité de l’équipement du visiteur (chaussures de randonnée, vêtements adaptés, eau, nourriture, etc.).

Les guides devront scrupuleusement observer et faire observer les conditions d’accès au volcan ; ils devront également fournir aux randonneurs des informations détaillées sur les difficultés et les risques qu’ils peuvent rencontrer lors de leur visite. En particulier,

– Avant l’excursion, le guide sera tenu de fournir aux visiteurs une décharge (rédigée en quatre langues), concernant les risques et l’imprévisibilité de l’activité du volcan, afin de les informer des risques qu’ils encourent et dégager les guides eux-mêmes et les Autorités de toute responsabilité.

– Les guides devront organiser la rotation des groupes, régulariser et organiser le flux des randonneurs le long des sentiers.

– Lorsque des situations de plus grand danger se présentent, rencontrées directement par les guides ou communiquées, les guides peuvent suspendre les activités d’excursion en cours sur le volcan.  .

Les contrevenants à la présente ordonnance (individus et/ou groupes d’excursionnistes, ainsi que les guides autorisés), notamment en cas de dépassement du quota de visiteurs prévu, seront passibles d’une amende de 500 euros, applicable à chaque contrevenant;

Les guides qui enfreignent les prescriptions de la présente ordonnance seront signalés au Registre régional des guides alpins et volcanologiques pour leur comportement irresponsable.

A bon entendeur salut !

 

Photos : C. Grandpey

Coup de chaud à Vulcano (Iles Eoliennes / Sicile) // New unrest at Vulcano (Aeolian Islands)

Durant l’été 2021, et en particulier à partir de septembre, les systèmes de surveillance INGV ont mis en évidence la variation de certains paramètres géophysiques et géochimiques enregistrés à Vulcano (Îles Éoliennes), notamment ceux liés à l’activité du système hydrothermal qui alimente les fumerolles dans le cratère de La Fossa.
La température des gaz émis par les fumerolles sur le bord du cratère a augmenté et la composition des gaz montre une augmentation du CO2 et du SO2. La micro-sismicité locale liée à la dynamique du système fumerollien a également montré une augmentation ces dernières semaines.
En conséquence, l’INGV a renforcé les réseaux de suivi et de surveillance existants pour mieux contrôler l’évolution de cette situation. De nouvelles stations sismiques ont été installées pour compléter celles existantes sur l’île. Il est également prévu d’installer une caméra thermique couvrant la zone fumerolienne du cratère. De plus, la section Palerme de l’INGV a récemment activé 4 nouvelles stations à Vulcano Porto pour mesurer le flux de CO2 au sol et la concentration de CO2 dans l’air.
Suite aux changements décrits ci-dessus, le Département de la Protection Civile a ordonné le passage du niveau d’alerte du Vert au Jaune pour l’île de Vulcano.

Ce n’est pas la première fois que l’on enregistre une montée en température dans le cratère de La Fossa à Vulcano. Dans les années 1990, alors que je procédais à une campagne de mesures sur l’île, il s’était produit une forte hausse de la température des fumerolles (environ 700°C). On se trouvait alors quasiment à la température des gaz magmatiques. Il se disait même que de l’incandescence était visible de nuit à l’intérieur des fissures qui parcourent les flancs du cratère, ce qui était probablement inexact. J’ai visité à deux reprises la zone de nuit sans rien observer d’anormal. Selon Franco Sortino qui était sur place avec d’autres scientifiques de l’Institut des Fluides de Palerme, la montée en chaleur du cratère était due à la présence d’un diapir, autrement dit la remontée d’un magma plus léger à travers des roches plus denses.

Il ne faut pas prendre à la légère les variations des paramètres volcaniques à Vulcano car la dernière éruption du volcan a eu lieu en 1888, c’est-à-dire il y a quelques minutes sur l’échelle géologique. Vous trouverez une note se rapportant à cette éruption sur ce blog en cliquant sur le lien suivant:

Vulcano (Iles Eoliennes / Sicile): L’éruption de 1888

Le gaz carbonique ne doit pas, lui non plus, être pris à la légère à Vulcano. Je l’ai expliqué en 2015 dans cette note :

Le gaz carbonique de Vulcano (Sicile / Italie) // Carbon dioxide at Vulcano (Sicily / Italy)

Un résumé des travaux que j’ai effectués à Vulcano figure dans le hors-série «L’Ile de Vulcano» dont je suis l’auteur et qui a été édité par L’Association Volcanologique Européenne (L.A.V.E.).

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During the summer of 2021, and in particular from September, the INGV monitoring systems revealed the variation of certain geophysical and geochemical parameters recorded at Vulcano (Aeolian Islands), in particular those linked to the activity of the hydrothermal system which feeds the fumaroles in the crater of La Fossa.
The temperature of the gases emitted by the fumaroles on the crater rim has increased and the composition of the gases shows an increase in CO2 and SO2. Local micro-seismicity linked to the dynamics of the fumarole system has also shown an increase in recent weeks.
As a result, INGV has reinforced the existing monitoring and surveillance networks to better control the development of this situation. New seismic stations have been installed to complement existing ones on the island. The Institute also plans to install a thermal camera covering the fumarolic area of the crater. In addition, the INGV Palermo section recently activated 4 new stations at Vulcano Porto to measure the CO2 flux on the ground and the CO2 concentration in the air.
Following the changes described above, the Department of Civil Protection has ordered the alert level to be changed from Green to Yellow for the island of Vulcano.

This is not the first time that a rise in temperature has been recorded in the crater of La Fossa in Vulcano. In the 1990s, while I was carrying out a measurement campaign on the island, there was a sharp rise in the temperature of the fumaroles (around 700 ° C). It was almost the temperature of magmatic gases. The rumour even said that incandescence was visible at night inside the fissures that run along the sides of the crater, which was probably incorrect. I visited the area twice at night without seeing anything abnormal. According to Franco Sortino, who was on site with other scientists from the Palermo Fluid Institute, the rise in temperature in the crater was due to the presence of a diapir, inamely theascent of lighter magma through denser rocks.
The variations in volcanic parameters at Vulcano should not be taken lightly because the last eruption of the volcano took place in 1888, that is to say a few minutes ago on the geological scale. You can read a note above about this eruption.
Carbon dioxide should not be taken lightly in Vulcano either. I explained it in 2015 in the note above.
A summary of the work I have carried out at Vulcano appears in the special issue « The Island of Vulcano » which was published by the European Volcanological Association (L.A.V.E.).

Emissions gazeuses dans le cratère de La Fossa

Emissions de CO2 sur le rivage de Vulcano

Photos : C. Grandpey

Vulcano (Iles Eoliennes / Sicile): L’éruption de 1888

Il y a quelque temps, mon ami sicilien Santo Scalia a mis en ligne sur Facebook un excellent article qui décrit la dernière éruption à Vulcano (Iles Eoliennes / Sicile) en 1888.

http://ilvulcanico.it/lultima-eruzione-di-vulcano-131-anni-fa/?fbclid=IwAR1v9HbC87XadkkSmdKc5SwiLqPnyVLRBLXgMRaH9ryitg1ZrXC10waJD

Comme le fait remarquer très justement Santo, le Vulcano n’est pas le volcan italien le plus populaire. Aux yeux des touristes, il est devancé par le Vésuve, l’Etna, le Stromboli, voire les Champs Phlégréens. La Fossa di Vulcano est pourtant un site volcanique très intéressant sur lequel j’ai effectué des recherches dans les années 1990. Les résultats de mon travail ont fait l’objet d’un mémoire que l’on peut se procurer auprès de L’Association Volcanologique Européenne (L.A.V.E.).

Il y a 131 ans, dans la nuit du 2 au 3 août 1888, le Vulcano s’est réveillé, avec des grondements accompagnés de séismes, tandis qu’un épais panache de gaz et de cendre traversé par des éclairs s’élevait au-dessus du cratère, avec des retombées de matériaux sur toute l’île.  

On trouve une très intéressante description de l’éruption dans un ouvrage intitulé L’eruzione di Vulcano del 1888-1890 nelle Isole Eolie, publié par Guglielmo Manitta en 2018.

On y apprend que les anciens Grecs appelaient l’île Ἰερά – sacrée – car c’était pour eux le siège de l’atelier du dieu Héphaïstos, le Vulcain des Romains. Les éruptions du volcan sont connues depuis l’Antiquité. Thucydide (au 5ème siècle av. J.-C.), Aristote, Théophraste, Callias en font état dans leurs écrits.

Pline explique que peu de temps avant son époque, au milieu des îles Éoliennes, une nouvelle île était née et que la troisième année de la 163ème Olympiade – c’est-à-dire en 126 avand J.C. – une autre était apparue.
On ne sait que peu de choses sur les siècles du premier millénaire. Au 7ème siècle, l’abbé irlandais San Adamnàn écrivit un ouvrage intitulé De Locis Sanctis (Les Lieux Saints) dans lequel, citant le témoignage de l’évêque français Arculf, il parlait d’une activité éruptive du volcan.
Vers 943, des voyageurs arabes ont  mentionné l’île de Vulcano. Par exemple, Al-Masûdî, originaire de Bagdad, a écrit une œuvre intitulée Murûg ad-dahab dans laquelle il mentionne le «Gabal al burkân (Mont de Vulcano) qui jette le feu, en même temps que [d’autres] matériaux et de grands corps. […] L’île nommée «al-Burkân» est l’atîmah (le cratère) qui projette des «corps enflammés ressemblant à des hommes sans tête» (sic!).

Un historien originaire de Sciacca nous apprend que Thermessa (ou Therasia), autre nom sous lequel était connue l’île de Vulcano dans le passé, connaissait de l’activité volcanique en 1444. Il explique aussi que l’île de Vulcanello – qui s’est formée au deuxième siècle avant notre ère et qui était à l’origine séparée de Vulcano par une étroite bande de mer navigable – était déjà raccordée à sa voisine au 15ème siècle.
Au moins huit autres épisodes éruptifs se sont produits aux seizième, dix-septième et dix-huitième siècles. Au dix-neuvième siècle, certaines phases d’activité fumerolienne plus intenses ont été observées. Elles ont abouti à l’éruption qui a duré d’août 1888 à mars 1890.

Les autorités romaines ont envoyé Orazio Silvestri (professeur de géologie et de minéralogie à l’Université de Catane) et Giuseppe Mercalli (alors professeur de vulcanologie et de sismologie à l’Université de Naples) étudier cette éruption. En collaboration avec Giulio Grablovitz (directeur de l’observatoire de Casamicciola à Ischia) et de Clerici, chef des ingénieurs civils de Messine, ils ont rédigé un ouvrage intitulé Le eruzioni dell’Isola di Vulcano, incominciate il 3 agosto 1888 e terminate il 22 marzo 1890.

Au cours de cette dernière éruption, l’activité du cratère – baptisé la Fossa – a consisté en de puissantes émissions de cendres, de scories et de bombes à quelques heures d’intervalle. Elle était si caractéristique que l’on a donné le nom d’ « éruption vulcanienne » à des manifestations d’activité éruptive similaire sur d’autres volcans de la planète.

Pendant l’éruption (qui a duré 19 mois et autant de jours), on a observé deux phases séparées par quelques semaines de calme absolu: une première phase, caractérisée par une activité plus intense, a duré environ trois jours, du 3 au 5 août.1888; la seconde, à partir du 18 du même mois, s’est terminée le 22 mars 1890 et a présenté une activité plus modérée, avec de brèves périodes de calme.
À la fin de l’éruption, Émile Chaix (alors professeur de géographie générale et de géographie physique à Genève) a photographié l’intérieur du cratère qui était toujours en train de fumer.
Aujourd’hui, Vulcano ne présente plus qu’une activité fumerollienne – avec de très belles concrétions de soufre – plus intense le long de certaines fractures qui parcourent la lèvre sud-ouest du cratère. Dans les années 1990, quand j’ai effectué mon travail d’observation, leur température oscillait entre 300e et 400°C.

Au moment de la dernière éruption, l’île était peu habitée. Une colonie de détenus était également présente ; ces hommes purgeaient leurs peines en extrayant du soufre et de l’alun. L’entrée de ces mines est encore visible, mais il est dangereux de s’y aventurer.
Ces activités ont été fortement compromises suite à l’éruption de la fin du 19ème siècle. De gros blocs ont atteint la zone de plaine autour du port où des maisons et des installations d’extraction ont été endommagées.

Photo prise par Orazio Silvestri et montrant l’éruption le 20 août 1888 (Source :Libreria Trippini Sergio)

Bombe « en croûte de pain » projetée par la dernière éruption

Vue du cratère de la Fossa aujourd’hui

Fumerolles sur la lèvre du cratère

 Concrétion de soufre dans le cratère

 Entrée d’une galerie d’extraction de l’alun

                                                                  Vulcanello

(Photos: C. Grandpey)