Le nouveau cône du volcan Hunga Tonga Hunga Ha'apai: décryptage et questions

De nouvelles images de l'éruption ont été prises récemment (aujourd'hui ou hier) par une mission de reconnaissance embarquant visiblement des représentants de Nouvelle Zélande.

Le bateau a fait le tour de l'archipel volcanique Hunga Tonga-Hunga Ha'apai et pris une série de clichés intéressants, mis en ligne sur le compte facebook de la représentation Néo-Zélandaise aux Tonga . Regardons ça de plus près.

Tout d'abord revenons à la localisation précise du site de l'éruption. Dans mes précédents post j'ai tenté de le localiser, en fonction des images disponibles, sans grande précision: soit il manquait des clichés depuis le "sol" pour trianguler, soit il n'y avait pas d'images satellites.

Le problème a été réglé par le satellite LANDSAT 8 et son instrument OLI (Operational Land Imager), qui a pris un cliché le 30 décembre 2014, par temps clair. On y voit donc bien les deux îles principales, Hunga Tonga et Hunga Ha'apai, les ilots à fleur d'eau au sud-est, et le site de l'éruption en cours.

L'image permet de mesurer assez précisément les longueurs, et confirme que la position donnée dans l'article publié hier par le journal Mantangi Tonga n'est pas la bonne.

L'activité se déroule en effet à un peu plus de 1100m au sud-ouest de l'île de Hunga Tonga (contre 3 km au sud) et environ 1000 m à l'est de Hunga Ha'apai (3.2 km au sud-ouest dans l'article).

Localisation du site de l'éruption sur une image satellite prise le 30 décembre 2014. Image: LANDSAT 8-NASA

Une fois ce premier pas effectué, tentons d'aller plus loin.

Les images prises hier nous montrent quelque chose qui pouvait être deviné sur les images faites le 6 janvier mais jamais de manière très claire: un cône imposant est déjà constitué. Il est irrégulier, égueulé vers le sud ou le sud-est (son point culminant est au nord ou au nord-ouest). Sa hauteur semble visiblement déjà importante, tout comme la largeur de sa base. 

La question est: comment estimer ces deux paramètres?

La hauteur est le paramètre le moins simple à évaluer: commençons par lui.

On va tenter d'utiliser une des photos, prise d'un point de vue éloigné et visiblement avec une focale courte (ce qui atténue les effets de perspective, qui faussent les distances, donc l'évaluation de la taille des objets). On y voit le cône et les deux autres îles principales.

Le point culminant du volcan est le sommet de Hunga Tonga et se trouve à 140 m au-dessus du niveau de l'océan, il suffit de tirer un trait horizontal passant par ce point pour visualiser l'altitude "140 m" au niveau de l'île de Hunga Tonga (trait blanc). 

Il ne faut pas oublier que sur la photo, prise depuis le sud-est, le cône se trouve légèrement en avant des deux îles principales: le trait "140m" qui passe au-dessus du nouveau cône se trouve donc lui aussi en avant par rapport au trait blanc et il se visualise donc légèrement plus haut que ce dernier: je l'ai noté avec un trait rouge, mais sa localisation reste approximative (il pourrait être un peu plus haut ou un peu plus bas).

Estimer la hauteur du cône sur une photo. Image: New Zealand Hight Commission; annotations: Culture volcan

Reste plus qu'à mesurer en cm ou autre sur la photo:

- la hauteur  entre le trait rouge (140m) et la surface de l'océan

- la hauteur entre le point le plus haut visible (point rouge) et la surface de l'océan

Puis de faire une simple règle de 3. Résultat la hauteur doit être d'environ 85 m, avec une marge d'erreur, forcément. On peut donc dire sans trop avoir peur de se tromper que le cône doit faire entre 70 et 100 m. Arrondissons à 90 m.

La valeur exacte n'a en fait pas d'importance. Ce qui me semble essentiel c'est que de toutes façons c'est une hauteur vraiment importante, sachant que l’éruption a débuté sous l'eau il y a moins d'un mois. Or cela est étonnant si l'on regarde les données bathymétriques qui donnent au niveau du site, une profondeur de près de 350m! La taille actuelle du cône, a contrario, semblerait plus compatible avec une tranche d'eau peu profonde.

Deux solutions:

- soit la bathymétrie est fausse et le plancher est bien moins profond à cet endroit.

- soit la bathymétrie est juste mais alors ça veut dire que la croissance du cône a été extrêmement rapide: plus de 400 m en 3 semaines! A titre de comparaison le cône du Capelinhos, sur la pointe ouest de l'île de Fayal, n'avait mis que quelques jours pour émerger d'une profondeur de 70 m et presque 2 mois pour atteindre une hauteur de 100m! La seconde solution parait moins envisageable que la première.

La question de la hauteur étant réglée, passons au diamètre à la base de cette nouvelle île.

Une autre photo nous permet de voir l'île dans son ensemble: si la hauteur sur la photo en d'environ 90m, il suffit de reporter à l'horizontale et de mesurer. Une rapide règle de 3 donne un résultat d'environ 1100m de diamètre sur la photo.

Estimer le diamètre du cône sur une photo. Image: New Zealand Hight Commission; annotations: Culture volcan

Mais attention: cette mesure du diamètre n'est vraiment valable que si la base du cône est circulaire! Or d'après un article paru le 16 janvier*  le cône ne l'est justement pas. Il est étiré vers l'ouest, avec un grand axe long d'environ 2000 m, pour un petit axe d'environ 1000m. Un infographie est disponible dans l'article: on voit, là, nettement, que le cône est vraiment impressionnant, à tel point qu'il s'est déjà relié à l'île d'Hunga Ha'apai.

Taille du cône actif. Image: Mantangi Tonga

Le grand axe en question me pose toutefois un problème: si on compare, par exemple en les plaquant toutes les deux sur Google Earth, l'image satellite du 30 décembre, où la position de l'évent est clairement définie, et l'infographie ci-dessus, ce n'est pas raccord.

En effet le cercle rouge, qui marque la zone de l'éruption, est décalé par rapport à ce que montre l'image satellite d'environ 400m vers l'est. Le grand axe pourrait donc n'être que de 1600 m au lieu de 2000m... à moins que l'évent éruptif ne se soit déplacé vers l'est depuis le départ de l'éruption.

C'est en effet envisageable dans la mesure où il semble qu'au moins deux évents étaient présumés présents en début d'éruption (ce qui n'a jamais été clairement établi, confirmé).

Comparaison de l'image satellite et de l'infographie de Matangi Tonga. Images: LANDSAT 8/NASA; Mantangi Tonga.  Montage: Culture Volcan

L'article en question indique en tout cas que la couleur rouge observée ces derniers jours est bien un bloom d'algues, et non une coloration due à une réaction entre les gaz libérés par l'éruption et l'eau de mer. Un lien indirecte avec l'activité volcanique reste possible, car l'éruption libère des nutriments pour les algues, ce qui peut favoriser leur prolifération.

*: Avec le décalage horaire c'est déjà le 16 aux Tonga alors qu'on a pas fini le 15 chez nous...

 Sources: merci @SherineFrance; New Zealand Hight Commission; Mantangi Tonga