5 janvier 2019

Un point sur l'activité des volcans Sheveluch, Krakatau et Pacaya

Pacaya, Guatemala, 2552 m

L'activité éruptive sur le Pacaya n'a pas cessé depuis le précédent post qui en faisait mention, en novembre dernier. Et dans les grandes lignes elle n'a pas fondamentalement changé. Il s'agit toujours d'une éruption plutôt faible, marquée par une activité explosive peu intense (strombolienne en l'occurence) accompagnée d'une effusion (coulée de lave).
Cette effusion a début juin 2018 et, à ce moment-là, n'était peut-être pas très "stable" (périodes d'arrêt visiblement). Toutefois a finit par se stabiliser courant juin et s'est poursuivie jusqu’à aujourd'hui sans interruption, mais devenir plus intense non plus. Au cours des 6 derniers mois de l'année 2018, les touristes ont ainsi pu voir une courte coulée de lave sortir d'un évent situé juste sous le sommet, en haut du versant nord du cône Mac Kenney. Toutefois la situation a évolué au cours de la seconde moitié du mois de décembre 2018 avec l'ouverture d'un nouvel évent. Sa particularité est d'être très excentré par rapport aux autres évents, puisqu'il s'est ouvert sur le haut versant ouest du cône Mac Kenney, à environ 2300 m d'altitude (200 m sous le sommet grosso modo). J'ai localisé les différents éléments de cette description dans la comparaison d'images ci-dessous, réalisée à partie des données infrarouges du satellite SENTINEL 2.




Au sommet l'activité ne semble pas avoir changé: il s'agit toujours essentiellement d'une petite activité explosive type "spattering" qui édifie un spatter-cone imposant, qui occupe toujours une bonne partie du cratère sommital.


Les volcanologues de l'INSIVUMEH ont précisé dans un bulletin spécial que l'activité connaissait de petites modifications dans son déroulement, ce qui attise leur vigilance. Car bien que pour l'heure elle ne présente pas de danger particulier (si ce n'est pour les personnes qui s'approchent trop près, en particulier au sommet où les projections atteignent parfois la lèvre du cratère), il n'est pas évident de savoir comment elle va évoluer. Or par le passé des phases paroxysmales intenses ont eu lieu, raison pour laquelle la vigilance est de mise.
Affaire à suivre.

Sources: INSIVUMEH; SENTINEL2-ESA/Copernicus

Sheveluch, Russie, 3283 m

À mon grand étonnement les réseaux sociaux ne réagissent pas tellement à cette activité éruptive qui me semble, pourtant, vraiment interessante tout simplement parce qu'elle est l'une des deux plus intenses du moment. Je suppose que cela vient du fait qu'il n'y a, pour l'heure, pas d'images vraiment exceptionnelles de ce qu'il se passe, en partie parce que la météo permet le maintient d'une masse de nuages bas qui masquent souvent l'édifice. On peut dire de toutes manières qu'elle produit des quantités non négligeables de cendre qui, emportées par le vent, ont empoussiéré la couche de neige jusqu' à la côte Pacifique (distance: 80 km environ), et même au-delà. Vous remarquerez en effet sur l'image ci-dessous, que même la glace flottante qui se forme à la surface de l'océan a été salie par les chutes de cendres.


Une large bande de terre enneigée est couverte d'une pellicule de cendres produite par l'éruption. Image: SENTINEL 2-ESA/Copernicus

Cette éruption produit une extrusion qui semble le très instable car elle produit en permanence des avalanches de blocs. Je vous indiquait dans la mise à jour du 29 décembre que cette éruption se déroulait au niveau d'un point situé derrière le complexe de dôme. Il est possible que le point d'émissions se trouve en fait sur le complexe de dômes lui-même car le dôme de lave visqueuse produit par l'extrusion semble devenu assez volumineux pour qu'une partie déborde par dessus le complexe de dômes, du côté de la webcam. On peut voir en effet que des avalanches de blocs ont commencé à se former à partir du 3 janvier sur ce secteur alors que depuis le départ de l'éruption, seuls les deux couloirs qui contournaient le complexe de dôme étaient "utilisés" par les avalanches. 

Pour mémoire ces avalanches résultent du fait que la lave, une fois dehors, se refroidit. Or lorsque vous avez une colonne de magma en fusion qui sort lentement, seul la pointe de la colonne sort à l'extérieur du sol et se solidifie. Comme la colonne de magma en fusion monte en permanence, cette carapace solidifiée est en permanence écartelée, émiettée, et les miettes (des blocs de toutes tailles) se détachent régulièrement: les avalanches. Dès que les blocs se détachent, le magma encore en fusion situé juste sous la carapace se refroidit et se solidifie: une nouvelle carapace se forme, qui est écartelée etc....Tout cela se déroule en continue pendant l'éruption. Et comme ici le débit de l'extrusion a l'air assez important, les avalanches sont fréquentes et assez volumineuses.

Tout d'abord une carte (c'est celle du 29 décembre mais mise à jour) pour localiser le complexe de dômes et les couloirs nord et sud. Les flèches rouges indiquent la trajectoire des avalanches de blocs. 

Depuis le 3 janvier 2019 les avalanches de blocs se forment sur trois trajectoires distinctes: dans les couloirs nord et sud, mais aussi plein est, par-dessus le complexe de dômes. Ceci indique que le nouveau dôme est maintenant plus haut que le complexe. Image: Google Earth

Et pour voir à quoi cela ressemble quand on regarde sur les webcams, une petite comparaison d'images, l'une prise le 31 décembre, l'autre le 05 janvier: ça permet de bien voir la nouvelle zone d'avalanches.

Localisation des couloirs d'avalanches produits par l'extrusion. Images: IVS; KVERT

Une image prise aujourd'hui par SENTINEL 2 permet d'avoir une vue satellite de la situation. Les données récoltées en infrarouges permettent de soupçonner qu'une partie du magma visqueux parvient à s'écouler lentement dans le couloir ouest et confirment que la quasi-totalité du complexe de dôme percé par le nouveau magma est couvert des avalanches de blocs. Concernant cette histoire de coulée visqueuse, je ne la lance pas au hasard, comme ça juste en regardant l'image: la tâche à très haute température qui pourrait être une coulée est déjà présente à peu près telle qu'elle sur une image précédente prise le 03 janvier. Un dépôt d'avalanche ne garde pas la même morphologie sur 48 heures surtout si les avalanches sont quasi permanente comme ici. Du coup cette zone à haute température semble être plus stable: une coulée peut correspondre à ces critères. Notez enfin que toute la partie gauche de l'image est bleue et correspond, avec les longueurs d'onde utilisées, à la neige-glace, mais le reste est uniformément gris: tout est couvert de cendres.

La situation vue depuis l’espace le 05 janvier 2019: la zone d'extrusion et ses avalanches, ainsi qu'une potentielle coulée de lave visqueuse, sont visibles. Image:SENTINEL 2 - ESA/Copernicus

Pour finir il faut préciser que l'activité est certes intense, et même très intense, mais se déroule malgré tout assez bien. Étrangement elle n'est ps très explosive, comme d'autres éruptions (même récentes) au Sheveluch. Cela ne signifie pas qu'il n'y a pas de phénomènes dangereux. Certes, la majeure partie du temps lorsque la carapace du dôme se détache, ce sont des avalanches qui sont produite. Mais lorsque le volume de dôme qui se décroche est plus volumineux, ce sont des écoulements pyroclastiques qui se forment. Celui de la photo ci-dessous fait un peu plus de 3000 m de long.

Un des écoulements pyroclastiques produits par l'éruption. Image: IVS-FEB-RAS

Et même si ils ne sont pas extrêmement nombreux, ils n'en restent pas moins relativement fréquents. Les environs proches de l'édifice étant inhabités le risque est pour ainsi dire nul pour les populations (sauf si quelqu’un à la mauvaise idée d'aller se mettre dans la zone impactée par les écoulements...), mais les cendres produites restent un souci pour l'aviation, raison pour laquelle le niveau d'alerte aviation est à l'orange.

Sources: KVERT; IVSFEB-RAS;SENTINEL2-ESA/Copernicus

Krakatau, Indonésie, 813 m

L'activité éruptive ne s'est jamais totalement arrêtée depuis la fin décembre mais elle s'était un peu calmée. Elle est repartie à la hausse ces deux derniers jours avec en particulier un pic d'activité assez exceptionnel pour la journée du 04 janvier. Il s'agit toujours d'une activité surtseyenne c'est-à-dire une activité éruptive qui résulte non pas de la seule émission de magma dans l'atmosphère, mais de son contact avec une quantité importante d'eau avant son émission dans l'atmosphère. C'est ce contact entre magma à très haute température et eau froide qui génère des explosions spectaculaires, dites "surtseyennes", puisque décrites à Surtsey, même si elles avaient déjà été observées de près avant (Capelinhos, 1957 par exemple mais plus loin encore, en méditerranée notamment).

Les images prisent ces derniers jours par la webcam montrent ainsi plusieurs choses intéressantes. Tout d'abord il est clair que l'activité éruptive s'est intensifiée car les explosions surtseyennes sont redevenues plus fréquentes, et que la quantité de SO2 détectée dans l’atmosphère est reparti à la hausse, comme l'indique Simon Carn du Michigan Tech Institut.

Extension du panache de SO2 jusqu'à Java est le 04 janvier 2019. Image: SENTINEL 5 (TROPOMI)-ESA/Copernicus, via Simon Carn
Intéressant aussi de noter que la quantité de cendres détectée depuis l’espace dans l'atmosphère est faible, souvent en-dessous du seuil de détection des capteurs spatiaux. Simon Carn toujours donnait une explication possible: les cendres pourrait être couverte de glace ou d'eau liquide, ce qui empêcherait qu'elles soient détectées. Il est vrai que l'éruption génère de grandes quantité de "vapeur" d'eau, et comme le panache s'élève à plus de 10 km d'altitude, elle peut former de la glace autour des particules de cendres.

Les données satellites ne montrent pas de quantités significatives de cendres dans l'atmosphère malgré une activité éruptive très explosive. Image: Image: SENTINEL 5 (TROPOMI)-ESA/Copernicus, via Simon Carn

Toutefois il y a une autre explication à cette absence de cendres: on voit bien sur les images des explosions surtseyennes que de grandes quantités de cendres sont produites (explosivité forte), mais elles sont mélangées à l'eau et rapidement le mélange des deux forme une sorte de "boue" chaude et en partie mélangée à de la vapeur d'eau (de la vraie, donc pas de guillemets cette fois). Cette "boue" est plus lourde (plus dense) que l'air et retombe à la surface: la grande majorité des cendres produites par les explosions sont donc plaquées tout de suite au sol par la présence d'eau. On ne les trouvent donc pas dans l'atmosphère, et elles ne sont donc pas détectées depuis l’espace.
Ci-dessous vous verrez une des explosions surtseyennes d'hier, pour laquelle j'ai du mal à trouver des mots tellement j'ai été subjugué (et je le suis toujours) en la regardant: on peut y voir surgir une gerbe de cendres qui s'élève à environ 800m de hauteur!

Une gerbe de cendres et d'eau haute d'environ 800m. Image: PVMBG

La leçon de tout ça? Une forte activité explosive ne génère pas forcément de grandes quantités (de grands panaches) de cendres dans l'atmosphère.

Par contre lorsque cette boue mélangée à de la vapeur retombe au sol, elle génère les écoulements pyroclastiques particuliers appelés "base surges" dont je vous ait déjà parlé dans les posts précédents. Et certains de ceux qui ont pu être observés via la webcam hier ont été tout à fait impressionnants.Celui qui s'est mis en place juste avant 14h00 h (heure locale) a parcouru environ 1400m (estimation personnelle) en à peu près 2 minutes, soit une vitesse d'environ 40 km/h*.

1400 m parcourus en 2 minutes environ: on comprend il ne faut pas s'approcher de la zone tant que la situation n'est pas stabilisée. Image: PVMBG
 Dernier petit détail: les images prisent de nuit par la webcam montrent clairement qu'une partie des projections envoyées en l'air par les explosions surtseyennes retombent sur l'île d'Anak Krakatau encore assez chaude pour que leur rayonnement infrarouge soit perçu par la webcam. Or elle est à un peu plus de 45 km de distance, ce qui permet de supposer que les fragments sont vraiment à très haute température, peut-être même incandescents.

Hautes températures détectées par la webcam au cours de la nuit. Image: PVMBG

Sources: PVMBG; Simon Carn avec SENTINEL 5 (TROPOMI)-ESA/Copernicus

* environ 22 noeuds, alors qu'un navire de pêche va entre 5 et 10 noeuds et un navire de commerce entre 10 et 15 noeuds d'après ce que j'ai pu pécher sur le web

4 commentaires:

  1. J'ai lu dernièrement et appris l'existence de nuées ardentes "sous marine". Pouvez vous décrire physiquement le phénomène, j'ai vraiment du mal à imaginer

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    1. Bonsoir Mr Lespes. J'ai bien vu votre question, très concerne un sujet très intéressant mais pour lequel je n'ai pas de formation particulière: le sujet n'existait pas et n'était pas du tout abordé à l'époque où j'ai décroché mon diplôme. D'une manière générale la compréhension des écoulements pyroclastiques a été modifiée depuis cette époque-là et j'espère que je trouverais du temps pour m'informer sur cet aspect très spécifique, et pouvoir vous donner une réponse assez complète mais compréhensible...mais je ne vous donne pas de délai (j'ai aussi d'autres sujets en tête pour le blog qui vont nécessiter une partie de mon attention et temps libre). Mais je note ça, car ça m’intéresse :)

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  2. Bonjour !
    Il semblerait que l'édifice du Krakatau continue d'évoluer : https://www.bbc.com/news/science-environment-46825354
    La baie formée par l'éruption n'existe plus à priori, selon le site e la bbc.
    :)

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    1. Bonsoir. Oui c'est normal: les explosions surtseyennes (à l'arrêt depuis le 9 ou 10 janvier à priori) ont déposé des cendres sur la zone, et les courants marins en transportent et déposent aussi probablement une part. Une situation tout à fait classique mais qui n'est pas souvent documentée aussi précisément. Ça sera intéressant de voir l'évolution progressive de la morphologie de l'île au fur et à mesure des prochaines éruptions!
      Bonne soirée :)
      CV

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