Un point sur l'activité aux volcans Krysuvik-Trölladyngja, Nevados de Chillàn et Nyamulagira

 Krysuvik-Trölladyngja, Islande, 379 m

Ces derniers jours ont été marqués par un mixe entre changement et stabilité.

Stabilité parce que le dernier pointage du débit ne montre pas de variation significative (7,3m3/s le 03 mai, toujours dans la moyenne observée depuis le début de l'éruption).

Changement parce que le régime éruptif a connu une modification aussi brusque que drastique.

Car depuis le début de l'éruption et jusqu'au 2 mai, l'activité se manifestait de manière continue : le magma sortait sans interruption malgré les changements de points de sortie qui, d'une certaines manière, se sont "passé le relai"

Mais à partir du 02 mai, précisément à partir d'1h17 du matin (heure locale) et alors que toute l'éruption s'était concentrée sur le seul évent 7, l'activité s'est mise à devenir intermittente, d'un coup, comme ça,sans prévenir : une alternance de pauses, mise à part une effusion résiduelle, et de phase de fontaines de lave intenses. Si au départ, le temps de pause était faible, il a eu tendance à augmenter et les phases de fontaines, qui étaient assez faibles au départ, ont eu tendance à devenir plus fortes, avec des projections qui ont pu dépasser 400 m de hauteur au matin du 05 mai par exemple. Ce qui rend ces phases surprenantes, c'est la vitesse de déclenchement de la fontaine : en quelques secondes-dizaines de secondes on passe de "rien" au pic d'activité.

Ce fonctionnement, qui persiste encore actuellement, n'est pas sans rappeler celui d'un geyser, ce qui est assez rare pour être souligné. De l'extérieur, on peut même dire qu'il n'y a pas de différence dans le déroulé de la séquence, si ce n'est le matériau éjecté: eau en deux phases (liquide et gaz) pour le geyser et matériau multiphasé (liquide (roche en fusion), gaz (au pluriel) et probablement une phase solide (cristaux)) pour l'éruption).

Sinon, tout s’enchaine de la même façon:

- pendant la phase calme, on voit une mare de roche en fusion peu agitée, avec quelques bulles de petite taille qui viennent crever la surface

- le niveau du lac monte et déborde pour former une coulée de lave et en même temps...

- ...les première grosses bulles arrivent et on monte rapidement au stade de fontaine de lave

- le calme revient progressivement avec des bulles de moins en moins nombreuses et plus petites qui agitent la surface.

Et ça recommence, encore et encore....bref, comme un geyser!

La question est donc simple: comment expliquer un tel changement de dynamisme? Les volcanologues devront, pour y répondre, croiser différents jeux de données. Y a-t-il des informations contenues dans le registre sismique? On voit par exemple que l'amplitude du trémor est plus forte depuis le 2 mai (surtout dans la bande 2-4 hertz, sur les stations de Grindavik et Krysuvik). Dans la composition du magma? Dans les données GPS? Peut-on déterminer à postériori des signes précurseurs à ce changement?

Brusque changement de l'amplitude du trémor dans la bande 2-4 Htz. Image : Verdurstofa

Il est possible, même si je ne sais évidemment pas si c'est réellement le cas, que la structure même du sous-sol ait joué un rôle. Car le secteur est fait de coulées de lave empilées les unes sur les autres, sur des épaisseurs parfois importantes. Coulées qui, en plus, on leur réseau de tunnels de lave, leur semelle de scories, et qui sont traversées de fractures. etc, etc...

La partie supérieure de la croûte terrestre à cet endroit, et probablement la partie la plus superficelle de cette croûte (où la pression lithostatique est trop faible pour fermer les fractures, les cavités etc), est donc un millefeuille dont on peut soupçonner qu'il est très poreux (poreux en grand, comme on dit). Or ce type de structure est généralement propice à un régime de type geyser. Car ces millefeuilles sont un piège très efficace dans lequel les bulles de gaz peuvent s'accumuler progressivement au toit d'une cavité souterraine, pour ne former qu'une seule grosse bulle qui, une fois trop volumineuse, déborde du piège et remonte jusqu'à la surface en poussant tout ce qu'il y a au-dessus. 

1-Tant que le gaz ne fait que s'accumuler dans le piège sous-terrain, la partie supérieure (entre le piège et la surface) de la colonne de magma reste statique : c'est la phase calme

2-Lorsque la grosse bulle commence à déborder, elle pousse la colonne de magma: on voit le niveau monter et déborder.

3-Lorsque la bulle (ou le train de bulles) arrive, c'est la phase de fontaine.

4-Puis c'est le retour au calme, le temps que le piège sous-terrain coince suffisamment de gaz pour que le cycle recommence.

Le passage du régime continu au régime discontinu pourrait donc résulter d'une modification (un affaissement, la réouverture d'un ancien tunnel de lave ou autre) de la structure même du sous-sol, plutôt que (ou "conjointement à", ou "en conséquence de", je ne sais pas) d'autres changement liés au magma lui-même (moins de gaz? Une vitesse de remontée moindre?). Ce changement souterrain brusque, perturbant le régime de dégazage du magma et sa remontée, pourrait à priori coller avec le changement brusque observé en surface.

Dans cette idée, le fait qu'entre chaque fontaine il ne se passe rien indique que la partie supérieure du dyke reste statique tant que le train de bulles ne remonte pas. Ce qui pose une autre question: que se passe-t-il avant (= à plus grande profondeur) le piège. Pendant une phase de calme, le reste du dyke magma est-il aussi statique ou toujours en mouvement ?

En fait, je n'en sais rien mais j'espère vraiment avoir la réponse à cette question (et je ne pense pas que l'explication soit aussi simple que ce que j'ai écrit plus haut). D'autant plus qu'au matin du 08 mai, à partir de 09h20 (heure locale) précisément, l'activité est repassée brusquement sur un mode continue, là encore sans prévenir (et vous noterez que le trémor dans la bande 2-4 Htz est revenu au niveau précédent le 02 mai) et que le soir même, vers 19h35 (heure locale), elle est à nouveau repassée en mode discontinu. Il ne sera donc pas inintéressant d'investiguer les causes de ces variations et voir si la structure crustale a ou non un rôle dans cette affaire.

 

Les changements du trémor sont directement liés au changement de l'activité en surface. Mais quelles sont les causes de ces changements? Image : Vedurstofan

En attendant, et juste pour le plaisir, et parce que c'est vraiment pas fréquent, voilà une image satellite parfaitement dégagée (ce qui est très rare sur cette zone), produite par le satellite SENTINEL 2. Elle permet de voir le champ de coulées, dont un front est parvenu à descendre dans la vallée Merardalir en rejoignant le front issu de l'évent n°2.

Image parfaitement dégagée de la zone éruptive. Tout le champ de lave est bien visible, avec une coulée active. L'évent 7 est rapidement devenu le plus imposant de tout l'alignement. Image: SENTINEL 2 - ESA/Copernicus

 

Sur une vue plus large (échelle plus petite), l'éruption ne se repère qu'à son émission de rayonnement thermique. Image : SENTINEL 2 - ESA/Copernicus

Sources : Vedurstofan; SENTINEL 2 - ESA/Copernicus ; MBL.is

Nevados de Chillàn, Chili, 3212 m

Cette situation, qui n'a pas montré d'évolution particulière au cours des derniers mois, et l'éruption, qui a débuté en janvier 2018 après deux années d'activité précurseur, se poursuit.

Toutefois, si je fais un post, c'est parce que le SERNAGEOMIN a constaté un changement. Ce dernier a eu lieu le 05 mai avec l'apparition, sur le haut versant nord-est d'une seconde coulée visqueuse, dont le débit est tout aussi faible que celui de la première coulée visqueuse qui est, du reste, toujours alimentée.

Toutefois, si le débordement a commencé le 05 mai, cela implique que la galette de lave avait entamé sa croissance plus tôt, et on commence à percevoir cette croissance à la webcam dès la première quinzaine d'avril. L'activité ne semble pas pour autant changer de style : une faible activité explosive sommitale, accompagnée de cette lente extrusion qui, maintenant, produit deux coulées.

Les deux coulées bien visibles sur l'image satellite du 05 mai. Image: SENTINEL 2 - ESA/Copernicus

Et cette activité n'a pas l'air non plus de franchement s'intensifier : les explosions ne sont pas plus fréquentes ni plus nombreuses, en moyenne, qu'au cours des moins précédents et le débit de l'effusion reste faible.

La présence de cette seconde coulée pourrait éventuellement s'expliquer par la résistance mécanique (viscosité, frottements) qu'oppose la première coulée et rend plus difficile son propre écoulement. La partie la plus "molle" étant située au niveau de l'évent, si la première coulée n'avance pas assez rapidement, cette partie molle peut, à débit constant, produire un second lobe à côté du premier. Dans ce cas l'alimentation de la première coulée devrait se tarir puisque son alimentation est coupée au bénéfice de la seconde.

Une autre possibilité envisageable est  que ce second lobe peut résulter d'une légère hausse du débit de l'effusion, difficile à constater à la webcam. Là encore la résistance mécanique de la première coulée peut forcer un surplus de magma à sortir à côté, ce qui est plus simple que "pousser" la première coulée dont la résistance est probablement forte. Mais dans ce cas l'alimentation de la première coulée n'est pas particulièrement coupée et elle continue juste sa lente progression (voire accélère légèrement), parallèlement au développement de la seconde coulée.

Bref, pour le moment cela reste une éruption de magma visqueux tranquille.

Sources: SERNAGEOMIN; SENTINEL 2 - ESA/Copernicus

Nyamulagira, République Démocratique du Congo, 3058 m

Pas grand chose à dire sur cette activité qui reste globalement peu renseignée et difficile à suivre dans le détail. Il semble d'après les images satellites (qui ne sont jamais totalement dénuées de nuages*), que la phase effusive, qui débordait vers le sud-ouest et comblait une ancienne dépression, est maintenant terminée. La dernière fois qu'elle a pu être détectée depuis l'espace remonte au 13 mars.

L'activité éruptive, essentiellement effusive et de faible intensité, était toujours en cours au 13 mars 2021. Image : LANDSAT 8-NASA/USGS

 

L'image suivante qui soit suffisamment dégagée a été faite le 14 avril, et ne montre plus aucun signe d'activité: pas un signal thermique, pas une fumerolle détectable depuis l'espace.

Plus aucune trace d'activité éruptive au 14 avril 2021. Image : LANDSAT 8-NASA/USGS

Le MIROVA permet de préciser un peu la situation puisque les signaux thermiques relativement importants, compatibles avec la présence d'une activité éruptive, ont été détectés jusque début avril. Ensuite vient une lacune correspondant à l'absence d'activité constatée sur l'image satellite ci-dessus.

 

Détection des signaux thermiques relevés par le MIROVA. Les traits bleus correspondent au Nyamulagira (les noirs proviennent du Nyiragongo, tout proche). Image : MIROVA

 

En cherchant à avoir  plus d'informations sur la situation je suis allé chercher du côté des ondes radar de SENTINEL 1 pour voir si des modifications de la topographies pouvaient apporter quelque chose.

Et il se trouve qu'en effet, pendant la phase de "lacune thermique" mise en évidence ci-dessus, le Pit Crater... s'est reformé à nouveau. C'est la seconde fois qu'il est rempli puis brusquement purgé de son contenu depuis le départ de cette phase éruptive, en avril 2018. L'effondrement du contenu du Pit Crater a lieu après le 15 avril et n'a prise que très peu de temps : il est plein le 19 avril, purgé le 25!

La situation vue en imagerie radar entre janvier fin avril 2021. Images: SENTINEL1-ESA/Copernicus

Et en regardant bien les données du MIROVA il se trouve que des signaux thermiques sont à nouveau détectés dès le 23 avril précisément. J'ai donc à nouveau jeté un oeil aux données SENTINEL 2 en espérant que les nuages laissent passer des données, et en effet, c'est le cas pour la journée du 27 avril. On peut voir ce jour-là le Pit Crater sommital, bordé d'une zone à haute température sur tout son périmètre (~1200m de long).

La périphérie du Pit Crater est à haute température ce 27 avril .Image : SENTINEL 2 - ESA/Copernicus

Alors activité éruptive ou non? C'est difficile à dire sans plus de détails, mais on peut remarquer toutefois que la zone à haute température se limite à la zone bordière du Pit Crater, au niveau de sa paroi et même plus précisément au pied de la paroi si je superpose une prise de vue radar et thermique.

La position de la frange thermique semble être au pied de la paroi du Pit Crater plutôt que dans sa partie supérieure. Images : SENTINEL 1&2 ESA/Copernicus

 

Il n'y a aucune trace d'émission thermique dans le Pit Crater même, où se trouvait pourtant la zone éruptive depuis 2018. Par ailleurs on peut supposer que si une éruption était en cours au niveau de ces zones à hautes température, et connaissant le type de magma émis, on pourrait noter quelques coulées de lave, même très courtes, ce qui n'est visiblement pas le cas.

Alors si cette émission thermique n'a pas vraiment les caractéristiques d'une éruption, à quoi est-elle due? Peut-être ne s'agit-il là que d'un dégaza résiduel, très chaud, émis au niveau de cette zone poreuse qu'est l'interface entre le remplissage du Pit Crater et sa paroi.

Il faudra attendre un peu pour savoir si cela est juste ce qui suit la fin de l' éruption...ou ce qui précède un nouvelle étape de cette éruption.

Sources: MIROVA; LANDSAT 8/NASA-USGS ; SENTINEL1 et 2-ESA/Copernicus

* donc couvertes par des nuées de nuages :)