21/11/2007

Nouvel outil de prédiction du trajet des coulées de lave. Essais sur les volcans effusifs d'Hawai...

NOUVEL OUTIL DE PREDICTION DU TRAJET DES COULEES DE LAVE

Une nouvelle technique permet de prédire avec plus de précisions le trajet des coulées de lave du Kilauea. Cette méthode est mise en œuvre pour tenter d‘anticiper la trajectoire d’écoulements laviques extraordinaires qui ont débuté le 21 juillet dernier.La coulée, issue d’une fissure située à proximité du cratère Kupaianaha, a édifié un énorme chenal surmontant le terrain environnant, une sorte de système drainant long de 1,5 km et surélevé de 35 mètres par rapport au niveau du sol avant l’éruption.Les scientifiques déclarent que ce type de chenal lavique perché n’avait jamais été observé auparavant, et les experts ne peuvent encore prédire la suite des évènements.

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L’extrémité orientale de la fissure éruptive se trouve à 18 km du village de Pahoa et a délivré jusqu’ici 500.000 m3/jour depuis l’ouverture de la fissure éruptive sur les flancs du cône Pu’u ‘Oo le 21 juillet dernier. Le chenal a canalisé cette lave vers le N.E., grosso modo en direction de Pahoa et vers les subdivisions rurales qui l’entourent.Le front des coulées actuelles, issues du système de fissures et de chenaux, a atteint une distance de 5,5 km vers le N.E. à partir de leur source. Le village de Pahoa  se situe à 215 m. au-dessus du niveau de la mer et l’activité effusive a eu lieu jusqu’à présent entre 550 et 670 m. d’altitude et est restée cantonnée à une distance variant entre 13 et 14,5 km du village.La semaine passée, les coulées sont descendues jusqu’à l’altitude de 520 m. dans la forêt humide de Wao Kele O Puna. Cependant, il semble que les écoulements laviques vont à nouveau s’étaler latéralement étant donné que le système d’alimentation des tunnels/tubes de lave semble obstrué.L’éruption du Kilauea dure depuis plus de 24 ans et la plupart des coulées de lave se sont dirigées vers le SE. En descendant sur le flanc méridional du rift oriental du Kilauea, les coulées ont recouvert 117 km2, brûlé 189 habitations et englouti le village de Kalapana sur leur passage. Cependant, la majorité des coulées ont circulé dans des zones non peuplées. Aucun édifice n’a plus été brûlé depuis 2002.

NOUVEL OUTIL A DISPOSITION

 

L’éruption actuelle est différente parce que les coulées ont été, pour la plupart, canalisées vers le nord et le nord-est. Les résidents et les autorités de la Protection Civile ont été mis au courant de l’endroit où la lave pourrait atteindre Pahoa et traverser la route nationale N130. L’objectif est de prédire le trajet de la lave au cas où la coulée deviendrait plus concentrée et commencerait à se déplacer dans une seule et même direction; en gros NNE.Les scientifiques disposent à présent d’un nouvel outil de prédiction alors que ce n’était pas le cas lorsque le village de Kalapana a été complètement détruit en 1990. Cet outil est un logiciel d’informations géographiques qui permet aux techniciens de développer des modèles digitaux de terrain afin de calculer les trajectoires les plus probables de la lave.Les cartes élaborées à partir des données montrent comment des fluides, telle que l’eau, devrait être physiquement drainés le long de la surface topographique. Deux essais suggèrent que le modèle théorique est un bon outil pour prédire le trajet des coulées sur le terrain. Jim Kauahikaua, scientifique en charge au H.V.O., a déclaré que le premier essai de modélisation avait traité des données afin de prédire la trajectoire de coulées issues d’une éruption du Mauna Loa. Les résultats ont ensuite été comparés avec les données réelles de terrain, à savoir comment les coulées « aa » ont réellement circulé en direction de la ville de Hilo à l’occasion de l’éruption fissurale qui s’est produite le long du rift NE du Mauna Loa en 1984.Le résultat était encourageant. Les coulées ont suivi les trajectoires prévues dans plus de 60% du temps.Le second essai a été effectué sur le volcan Kilauea pendant l’épisode effusif dit du "Mother's Day"/"Jour de la Fête des Mères" en 2002 où les coulées sont descendues le long de la partie occidentale du champ lavique.A cette occasion, le Parc National des Volcans d’Hawai avait le souci de créer des barrières de feu pour protéger certaines zones critiques de forêt originelle. Pour ce faire, ils avaient besoin de la meilleure information possible à propos du trajet probable de la lave afin de placer ces barrières de feu aux endroits adéquats.A cette occasion, le Service Géologique Américain (USGS) utilisa des données pour estimer les trajectoires des coulées dans cette zone et, à nouveau, le résultat se révéla assez probant. En général, ces coulées, particulièrement lorsqu’elles traversaient les zones de « pali »/escarpements, étaient bien prévues aux endroits attendus par le modèle théorique.

LA LAVE NE SE COMPORTE PAS COMME DE L’EAU

 

Prédire les trajectoires probables des coulées de lave dans la zone de Puna entre Kupaianaha et Pahoa est beaucoup plus difficile parce que les pentes douces tendent à être graduelles, ce qui rend la prédiction plus aléatoire. L’USGS espère à présent utiliser des données provenant d’une méthode plus sophistiquée appelée LIDAR ("light detection and ranging"). Ces données ont été recueillies sur la zone de forêt pluvieuse de Wao Kele O Puna afin de prévoir avec plus d’exactitude le trajet des coulées dans ce secteur.Un autre problème réside dans le fait que la lave ne se comporte pas comme de l’eau. Une coulée de lave peut circuler vers le bas, s’arrêter soudainement et se consolider parce que l’alimentation à la source est interrompue.Le fait le plus marquant de l’éruption fissurale en cours est peut-être l’impressionnant chenal créé par la coulée et qui est devenu à présent analogue à un système de canalisation facilitant le transport de la lave à partir de la fissure effusive, située près du Kupaianaha, vers le village de Pahoa.Le canal a été édifié lorsque de la lave scoriacée (“aa”) s’est refroidie et s’est ralentie à l’extrémité du courant de la lave en créant un bouchon bloquant qui a obligé le courant à faire marche arrière. A la suite de ce processus, le courant de lave a débordé en vagues vers ses berges et celles-ci se sont refroidies rapidement. Le refroidissement de la lave sur les rives a édifié les deux remparts du chenal lavique. Le processus a été répété à de nombreuses reprises. A chaque débordement par-dessus le chenal long de 1,5 km, il y avait obstruction. C’est ainsi que le courant de lave était obligé de faire demi-tour et ainsi de suite jusqu’à solidification d’une digue d’enceinte haute de quelques dizaines mètres.

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12:24 Écrit par Alain M./Alino dans Volcans | Lien permanent | Commentaires (2) | Tags : hawai, prediction, coulees de lave, kilauea, mauna loa |  Facebook |

20/06/2007

 Nouvel épisode effusif au Kilauea (Hawai, USA)

Kilauea (Big Island of Hawai, USA)

  Des photos de la nouvelle zone éruptive & du cratère du Pu'u O'o ont été mises en ligne par le H.V.O.

A noter que la morphologie du fond du cratère du Pu'u O'o a été bouleversée suite à cette nouvelle crise éruptive. Le plancher du cratère du Pu'u O'o et des parties du flanc ouest du Pu'u O'o se sont effondrés de plus de 20 mètres. Par ailleurs, les scientifiques du H.V.O. ont mesuré des concentrations de SO2 extrêmement élevées au sommet du volcan dans une large zone proche du cratère Halema`uma`u (cratère puits central perçant la caldera sommitale du Kilauea). Les concentrations de ce gaz sont plus de 10 plus élevées que celles du seuil menant à la fermeture des centres de visiteurs du Parc (voir la page des mesures de la qualité de l'air dans le Parc). Lire les effets sur les populations des hautes concentrations de ce gaz (> 10-15 ppm) dans les zones volcaniques.

Suite à la récente activité sismique inhabituelle dans la zone sommitale du volcan Kilauea (lire ci-dessous), le magma a finalement surgi dans la partie supérieure du rift oriental de ce volcan bouclier. Tôt dans la matinée du 19 juin,  les scientifiques de l’USGS (H.V.O.) ont confirmé la présence d'une petite émission de lave issue d’une fissure, longue de 250 mètres, située dans la forêt au NE de Kane Nui o Hamo, environ 6 km à l’ouest du cône Pu’u O’o et 13 km du sommet au SE du sommet du Kilauea. C'est l'épisode 56 de l'éruption en cours depuis 1983. Les scientifiques ont déclaré que l'éruption pourrait être associée à une migration brutale des épicentres sismiques dans cette zone entre 15h45 et 17h00. Les experts pensent que le magma, qui coule habituellement vers la zone du Pu’u O’o et de là vers la mer, de l’éruption en cours depuis 1983, a été bloqué ou détourné depuis dimanche matin et est à présent en train de se déverser dans la partie supérieure du rift est du volcan. A signaler qu'aucune incandescence n'a été détectée dans le cratère du Pu'u O'o durant la nuit dernière et qu'aucune coulée active n'est visible en surface sur le champ lavique.Les niveaux de "tremor" sismique (séismes d'origine volcanique), indicateurs du mouvement souterrain du magma, a également diminué pendant la nuit dernière. Les données des récepteurs GPS, disposés à proximité du cratère Makaopuhi et de Kane Nui o Hamo, continuent à indiquer une phase d'extension au travers de la zone du rift ; les données préliminaires indiquent un élargissement total de près de 95 cm.

 Kane Nui o Hamo est un évent bouclier préhistorique égueulé vers la partie basse du rift oriental et situé à l'est du cône Pu'u Huluhulu. Son flanc SO s'est effondré il y a 500 ans pour former le cratère puits Makaopuhi.

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Chronologie de l'éruption actuelle du Kilauea
 
1983 : l'éruption actuelle du Kilauea a débuté le 3 janvier, 1983, avec une série de fissures longues de plusieurs km à l'est de la caldeira du Kilauea sur ce qu’on appelle la zone du rift (zone d’extension) oriental. L'éruption a commencé par édifier le cône de scories du Pu'u 'O'o.

1986 : l'éruption a migré vers les basses pentes du sommet du Kilauea. Pendant plus de cinq années, la lave s'est déversée du Kupaianaha, cône bouclier secondaire. Pendant cette période, la lave a enseveli les communautés de Kalapana et les jardins royaux de Kapa'ahu en 1990.

1991-92 : au début de novembre 1991, des fissures se sont ouvertes entre le Kupaianaha et le Pu'u 'O'o et, en quelques mois, le Kupaianaha a cessé son activité. L'activité s'est déplacée de nouveau vers le Pu'u 'O'o au début de 1992. Depuis lors, pendant la plupart du temps, la lave a coulé de ce cône ou de bouches secondaires adjacentes.

1997 : en janvier 1997, la production de lave au Pu'u 'O'o a chuté, ce qui a entraîné l’effondrement du plancher du cratère et d’une partie de la paroi du cône ("Western Gap"). Dans le même temps, des fissures se sont ouvertes et de la lave a jailli, plus haut, à proximité du cratère Napau. Mais cette activité a duré seulement environ un jour.  Durant trois semaines, il n’y a pas eu de lave fraîche sur les flancs du Kilauea. Ensuite, le Pu'u 'O'o a repris son activité.

1999 : un essaim des tremblements de terre et une large déflation étaient censés accompagner un mouvement de magma dans la zone supérieure du rift oriental – processus semblable à ce qui s'est récemment produit. Le détournement du magma dans des fractures souterraines est, pense-t-on, responsable d'un arrêt de l'éruption pendant 11 jours. Ensuite, l'écoulement de lave à partir du Pu'u 'O'o a recommencé et l'éruption a repris une nouvelle fois.

2007 : l'activité actuelle semble à nouveau suggérer l’existence d’un blocage dans l’écoulement du magma alimentant le Pu'u 'O'o. Le magma a surgi dimanche et, lundi, a été comprimé  dans des fractures, profondes de un à trois km, entre les cratères Pauahi et Makaopuhi. Hier, 22 juin, en fin d’après-midi, aucune lave n'avait atteint la surface près de cet emplacement.

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08:46 Écrit par Alain M./Alino dans Volcans | Lien permanent | Commentaires (0) | Tags : kilauea, hawai, coulee de lave, deflation, extension, rift, tremor |  Facebook |

19/06/2007

Possible nouvelle émission lavique au Kilauea (Hawai, USA).

“Quakes could be sign lava is about to spew from Hawaii volcanoes”

Des secousses sismiques pourraient être le signe d’une possible future  émission lavique sur les volcans d’Hawaii .

 

June 18, 2007

par KEVIN DAYTON

“HONOLULU ADVERTISER”

 

 

Des centaines de petits séismes indiquent que du magma est en train de se déplacer  sous la surface du volcan Kilauea. Ce phénomène a mobilisé les scientifiques et les officiels du Parc national des Volcans d’Hawai durant le dernier week-end. La conséquence immédiate a été la fermeture de la plus grande partie du Parc. Les essaims de séismes ont démarré dimanche à 2h15 et plus de 260 secousses enregistrées en 17 heures. Neuf autres ont été signalés sur la Grande Ile (Big Island) et en mer lundi entre minuit et 4h00 . Les plus puissants ont atteint une magnitude de 3,2 selon les données du H.V.O. (Hawaiian  Volcano Observatory).

 

Onze campeurs et leurs  provisions ont été évacués de plusieurs zones du Parc étant donné que les rangers ont détecté une activité sismique inhabituelle témoignant d’une modification de l’éruption du Kilauea (qui a débuté en janvier 1983). Des fissures récentes ont été signalées à proximité de la route.


Une ranger du Parc, Lane Mardie, a déclaré que, pour la première fois depuis 1999, l’activité sismique, causée par un mouvement souterrain de magma, a poussé le Parc à adopter de telles mesures de précaution.

C’est comme si le rift s’était élargi quelque peu, probablement suite à un mouvement de magma. Les tremblements de terre accompagnent ce mécanisme a déclaré Jim Kauahikau, scientifique au H.V.O.

Steve Brantley, scientifique au H.V.O., a déclaré que l’épicentre des séismes était situé à environ un mile (1600 mètres) au SO du Mauna Ulu, mais que durant la journée, le centre de gravité de l’activité sismique avait migré à environ 3 miles (4,8 km) vers les secteurs plus bas du rift oriental en direction du cône de scories du Pu’u O’o, où se situe la source de l’éruption en cours.

Dans le même temps,  la zone sommitale du Kilauea a commencé à connaître un phénomène de déflation ou à se contracter, un autre indice que le magma est en train de migrer sous le sommet vers d’autres zones du volcan.

En conséquence de cette activité sismique anormale, la route, longue de 18 miles (29 km), de la Chaîne des Cratères, par laquelle les visiteurs du Parc accèdent à l’endroit où les coulées entrent dans l’Océan, a été fermée.

Avec ce possible nouveau mouvement de magma, Lane a déclaré que la lave pourrait surgir n’importe où, coupant des routes et chemins, et libérer des gaz  toxiques ou provoquer des incendies de broussailles susceptibles de menacer les visiteurs.

Selon Brantley, bien que le centre de gravité de l’activité sismique se soit déplacé vers les basses pentes dimanche passé, la route de la Chaîne des Cratères et d’autres zones basses plus lointaines des épicentres sismiques pourraient être à risque.

Selon Kauahikaua , le scénario le plus dramatique serait une sortie de lave à proximité du Mauna Ulu. La meilleure hypothèse, bien sûr, serait que le magma se maintienne dans les profondeurs du rift est. 

 

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Cliquez sur le logo ci-dessus pour lire l'histoire de la plus longue éruption effusive des temps modernes (< 01/1983)

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09:43 Écrit par Alain M./Alino dans Volcans | Lien permanent | Commentaires (0) | Tags : kilauea, hawai, eruption fissurale, crise sismique |  Facebook |

23/03/2007

L'éruption effusive la plus longue des temps modernes se déroule à Hawai (USA)

La plus longue éruption effusive des temps modernes se déroule depuis plus de 24 ans au volcan KILAUEA (Hawai,USA).

http://volcano.wr.usgs.gov/hvostatus.php (mise à jour régulière de activité actuelle; en anglais).

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Carte du complexe volcanique du Kilauea (caldera centrale, cratères puits, zones fissurales latérales orientales = rift Est, infrastructure routière, ...).

L'éruption fissurale (localisée sur le Rift Est) de ce volcan dure depuis plus de 24 ans puisqu'elle a démarré en janvier 1983, c'est la plus longue des temps modernes.

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A gauche, fontaine de lave au cône Pu'u O'o. A droite, le lac de lave du Kupaianaha. © HVO

Cette éruption est caractérisée par des coulées de lave, le plus souvent des laves cordées/lisses ou "pahoehoe" sous leur dénomination hawaienne,  qui se jettent parfois dans l'Océan Pacifique en formant un delta de lave très instable. La lave est émise le plus souvent à la base méridionale d'un cône de scories, le Pu'u O'o, qui s'est édifié rapidement après le début de cette éruption, et s'écoule paisiblement vers l'océan distant en moyenne d'environ 20-25 km. Elle parcourt le trajet le plus souvent en tunnel, protégé ainsi du refroidissement, ce qui lui permet d'atteindre la mer encore à l'état de fusion (semi-liquide car partiellement cristallisée mais très fluide), à une température proche de 1050°c voire 1100°c. 

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Ouverture béante dans le toit d'un tunnel de lave ("Skylight"). A proximité de  la source effusive, la lave très fluide, car pauvre en silice et en gaz/eau, peut circuler à une vitesse variant de 20 à 50 km/h. © HVO

Aujourd’hui, le volcan connaît son 55ème épisode éruptif. Cette éruption est classée parmi les éruptions ayant libéré le plus volumineux épanchement de lave issu du rift oriental du volcan Kilauea depuis les 5 derniers siècles.

En janvier 2007, 3,1 km3 de lave ont couvert 117 km2 et ont ajouté 201 hectares  au rivage méridional de la grande île d’Hawaii ("Big Island"). Dans le même temps, les coulées de lave ont détruit 189 structures et englouti 14 km de route asphaltée sous des mètres de lave, jusqu'à 35 mètres par endroits.

Dès 1983, une série de fontaines de lave de brève durée ont édifié un cône de scories et de cendres massif, le Pu ‘u O’o.  En 1986, l’éruption s’est déplacée de 3 km vers le bas du rift Est (vers l’océan) pour construire un large volcan bouclier secondaire, le Kupaianaha. Celui-ci contenait en permanence un lac de lave dans son large cratère-puits de forme ovale. Il a alimenté des coulées lave pendant les 5,5 années suivantes qui ont souvent atteint la mer.

Lorsque le lieu d’éruption a migré à nouveau au Pu’u O’o en 1992, les éruptions fissurales avaient formé un volcan bouclier secondaire (cône aux pentes aplaties par des coulées de lave fluide) accolé au flanc occidental du cône. De 1992 à 1997, une effusion quasi continue de lave à partir de ces évents a produit des coulées de lave qui ont atteint l’océan, principalement à l’intérieur du Parc National. L’activité des bouches latérales a déstabilisé les flancs sud et ouest du cône et a fini par provoquer l’effondrement de son flanc ouest en janvier 1997.

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Le cône de scories aplati et ouvert vers l'ouest ("Western Gap") du Pu'u O'o. © HVO

Depuis 1997, l’éruption s’est poursuivie à partie d’une série d’évents latéraux sur les flancs ouest et sud du cône Pu’u O’o.

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Event latéral et un des flancs (couleur noire car très récent) du volcan bouclier secondaire qui s'est créé à l'ouest du Pu'u O'o. © HVO

Pendant cette période, les coulées de lave issues de cette activité latérale ont migré et se sont répandues vers l’ouest. Les laves "pahoehoe" issues de cette longue phase effusive forment une plaine côtière qui  couvre une distance de 15.6 km le long du rivage océanique.

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Fronts de coulée pahoehoe se déversant en mer. © HVO
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Il se produit des explosions violentes suite à la vaporisation brutale lorsque la lave à 1050-1100°c entre en contact avec l'eau de mer à 20-25°c. © HVO

 HVO = Hawaiian Volcanological Observatory

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Le cône du Pu'u O'o aujourd'hui ! Il libère chaque jour dans l'atmosphère une quantité impressionnante de dioxyde de soufre ; SO2 .Cliquez sur la photo pour voir en direct  le cratère du Pu'u O'o via la webcam du USGS/HVO (notez le décalage horaire de 12 heures entre Bruxelles et le Kilauea).

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Coupe verticale à travers le Kilauea montrant les différentes structures de ce volcan bouclier adossé à la plus haute montagne (un volcan) du monde si l'on calcule sa hauteur par rapport au fond de l'océan, le Mauna Loa qui atteint une hauteur, dans ce cas, de plus de 9000 mètres. Notez le système de "plomberie" souterraine, quasi horizontal, parcourant les entrailles du volcan et expliquant la production d'éruptions fissurales sur le rift le plus actif, c'est-à-dire le rift Est.
Pour plus de détails : http://hvo.wr.usgs.gov/kilauea/

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Cliquez sur les photos pour lire des récits de voyage à Hawai et visionner des photos © Alain Melchior. A gauche voyage de 2003 et à droite celui de 2005 (guide T.I.).

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