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Earth of fire

Actualité volcanique, Articles de fond sur étude de volcan, tectonique, récits et photos de voyage

excursions et voyages

Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Excursions et voyages

 L’île de Flores abrite le volcan Kelimutu  … En langue lio, parlée sur ses pentes, Keli mutu signifie « la montagne bouillonnante ».

 

Kelimutu---floresexplore.jpgLes trois lacs sommitaux du Kelimutu - visibles en même temps uniquement par survol aérien du volcan - photo floresexplore.


Le sommet du Kelimutu, culminant à 1639 mètres, est allongé sur 2.000 m. selon un axe  ONO – ESE ; il abrite trois lacs qui changent selon les années en fonction de la composition chimique des eaux, sans que nul ne sache en prédire les variations.

 

Kelimutu-Three-Color-Lake-Flores-Indonesia - Travelguideindonesia 1992 5000 rp

 

Les couleurs différentes et changeantes sont reprises sur cette photo aérienne et ce billet de banque (5.000 rupiah) avec plus ou moins de justesse.

 

 

kelimutu-2001---P.Blonde.jpg

Kelimutu -  les lacs contigus Tiwu Nua Muri Kooh Tai , le lac des jeunes hommes et des jeunes filles, et Tiwu Ata Polo, le lac ensorcellé - photo 18.04.2001 - avec l'aimable autorisation de Pascal Blondé.

 


kelimutu---2001-P.Blonde.jpg

    Kelimutu, le lac Tiwi Ata Mbupu  - photo 18.04.2001 - avec l'aimable autorisation de Pascal Blondé.

 

Le lac ouest, Tiwi Ata Mbupu, "le lac des gens âgés", est habituellement noir de laque.

Deux autres lacs, à l'est, simplement séparés par un septum étroit, sont respectivement de couleur vert turquoise et brun / rouge foncé … bien qu’ils puissent changer de couleur périodiquement. ; ils s’appellent Tiwu Nua Muri Kooh Tai , "le lac des jeunes hommes et des jeunes filles", et Tiwu Ata Polo, "le lac ensorcellé ou enchanté".

 

Les lacs sont classés de type acide – sulfates- chlorures

 

Kelud---degazage-CO2---bilan-thermique-du-lac---_Mazot03.jpgLes lacs du Kelimutu sont de type ASC - voir le point Ke - sur le diagramme de composition chimique des lacs de cratère établi par A. Mazot / A. Bernard / ULB

 

Ces deux lacs sont l’objet de renouvellement par mixage des eaux , probablement sous l’effet de fumerolles subaquatiques.

Le lac verdâtre est très acide et riche en gaz sulfureux et sels ferreux, l’autre de couleur vineuse n’est pas acide et les sels ferreux verts s’y oxydent en sels ferriques rougeâtres. (explication de M. Krafft).

 

Les lacs présentent des éruptions de type phréatique, la dernière datant de juin 1968, a frappé le Tiwu Nua Muri.

En novembre 1989, le Tiwu Ata Polo a été le siège d’un dégazage modéré accompagné d’une faible odeur de soufre ; il était de couleur rougeâtre en 1986 et vert foncé en 1989. Des dépôts de soufre ont été remarqué sur les bords de ce lac. A la même période, le lac ouest, Tiwu Ata Mbupu, a vu sa couleur passer de brun foncé en mai à verdâtre en novembre.

 

Entre 15 et 19 mai 1995, une recherche a été effectuée pour retrouver le corps d'un touriste hollandais manquant à l’appel, qui était tombé dans un des trois lacs de cratère du Kelimutu.

Au cours de la recherche sur le lac bleu turquoise Tiwu Nua Muri Kooh Tai, ~ 600 x 380 m en taille et situé 100-150 m en dessous du bord du cratère, le pH mesuré par le papier de tournesol était de 0,5. Au cours de la descente dans le cratère, le long d’une corde, on a remarqué que ses parois étaient friables et sujettes à éboulements.

Le draguage du lac a été effectué par des hommes équipés de bouteilles d’oxygène en raison de niveaux élevés de SO2, sans retrouver le corps. Des mesures effectuées en même temps ont montré que la température de l’eau était de 37°C, soit 8° plus froide que celle de l’air ambiant. Le 18 mai, de petites bulles et même de petites fontaines ont été observées. (Ton Biesemaat, Outdoor Magazine, Netherlands)


Kelimutu_2008-08-08---Neil-SRTW-blogspot.jpgKelimutu - les lacs Est ne sont séparés que par une mince paroi - photo NEILSRTW / blogspot 08.08.2008

 

Les cônes anciens Kelido et Kelibara sont situés respectivement à 3 km. au nord et 2 km. au sud.

 

Sources :

- Global Volcanism Program - Kelimutu

- IAVCEI  - Commission of volcaic lakes -  article sur le Kelud et classification des lacs de cratère - A. Mazot & A. Bernard / ULB

 - Le site de Pascal Blondé -  Indonésie (5)  - link

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Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Excursions et voyages

D’une altitude de 3800 m, le volcan Rinjani est situé sur l’île de Lombok (8°25’S et 116°28’E), une des petites îles de la Sonde en Indonésie.

 

Rinjani----2002-Nasa-space-shuttle-ISS005-E-15296.jpgLa caldeira du Rinjani vue en 2002 par la navette spatiale - le sommet du volcan est coupé par un ancien cratère daté post-caldeira -  Le cône actif du Gunung Baru occupe une partie du lac de cratère. - photo NASA Space Shuttle image ISS005-E-15296.

 

Sa caldeira, de 6.5x8 km, contient un lac de cratère en forme de fer à cheval de 11 km² appelé Segara Anak (enfant de la mer, en langage local) situé à une altitude de 2000 m. Il contient aussi un petit cône qui concentre l’essentiel de l’activité récente de ce volcan, appelé Gunung Baru (nouvelle montagne, en langage local).


Rinjani volcano satellite Rotated - NasaLa caldeira du Rinjani est elle-même incluse dans une caldeira plus grande et plus ancienne qui forme la plaine de Sembalun. Cette dernière caldeira n’a jamais été étudiée ni datée.

 

Photo satellite de l'île de Lombok et des caldeiras qui occupent une petite moitié de la surface, avec le Rinjani et son lac de cratère - doc. Nasa

 

La caldeira du volcan Rinjani contient un lac d’un volume de 1 km³ qui est probablement le plus grand lac volcanique au monde présentant une anomalie thermique nette.

 

Rinjani-2008-AV-copie.jpg                                          La caldeira du Rinjani en 2008 - photo AV


Le lac volcanique du Rinjani présente une composition inhabituelle pour un lac volcanique.

La géochimie du lac volcanique du Rinjani est caractérisée par une composition neutre (pH = 7.8) chlorure sulfate bicarbonate, et une haute concentration TDS – Total dissolved solids.

Cette valeur TDS inhabituellement haute et la température relevée à la surface du lac – 20-22°C – bien au dessus de la température ambiante à cette altitude (14-15°C) reflètent un apport de fluides hydrothermaux important, par les sources chaudes au pied du cône Barujari. La bathymétrie va révéler des colonnes de bulles de gaz s’échappant du plancher du lac ; un important apport de dioxyde de carbone est mesuré.

 

Les sources thermales situées autour du Gunung Baru ont une composition chimique en éléments majeurs et une composition isotopique proche de celles du lac volcanique indiquant qu’elles sont essentiellement le résultat du recyclage du lac par le système hydrothermal. Les variations de compositions entre les différentes sources ont permis de montrer que leurs compositions est le résultat du mélange entre un fluide hydrothermal profond de composition neutre chlorure, dont la température a été estimée à 270°C, et d’un fluide plus superficiel riche en magnésium et en sulfate. (étude de B.Barbier / équipe internationale 2009 - réf. en sources) 


Seuls quelques autres lacs volcaniques dans le monde présentent ce type de composition, c’est le cas du Kelud (Bernard et Mazot, 2004) et du Quilotoa (Anguilera et al., 2000).

 

Les éruptions historiques postérieures à 1847 concernent uniquement le cône de scories Baru et consistent en une activité explosive modérée et des coulées de lave occasionnelles, entrant dans le lac Segara Anak.

 

rinjani---09.06.1994-VSI.jpgRinjani, éruption du 09.06.1994 - petite coulée pyroclastique et panache bifide de 2 km au dessus du cône Barujari. Cette éruption, débutée le 3 juin, a duré jusqu'en fin novembre 1994. - Photo VSI.


La dernière période d’activité du Gunung Baru est datée par le GVP entre le 2 mai 2009 et août 2010.

 

Bilan-thermique-et-geoim.jpg-er.2009.jpgGunung Baru / Rinjani : coulée de lave émise par l'éruption du 1° mai 2009 qui a rempli la petite baie présente en 2007 - photo B.Barbier / ULB

 

Rinjani-10.06.09--R.-Campion-ULB.gif

                          L'éruption du 10.06.2009 - photo Robin Campion / ULB

 

Rinjani-21.08.09---ASTER_VNIR.gif

Image ASTER du 21 août 2009 montrant la coulée de lave dans le lac volcanique du Rinjani. La coulée de lave couvre une surface de 650.000m² dont 460.000 dans le lac. ( in Barbier B. / ULB )

 

Au cours de l’année 2009, un team scientifique regroupant les équipes du CVGHM – avec Akhmad Solikhin, Devy Syabahna and Syegi Kunrat -, de l’ULB - Alain Bernard, Benjamin Barbier, Robin Campion, et Corentin Caudron et des FUNDP - Vincent Hallet et David Lemadec – a étudié le lac de cratère du Rinjani.

A cette occasion, Benjamin Barbier a effectué, sous la direction du Prof. A. Bernard / ULB,  une thèse analysant le bilan thermique de l'activité hydrothermale du Rinjani - réf. en sources.

 

Rinjani---ph.-Karsten-Wrobel--Amazing-world.jpg       Le Rinjani et l'ombre de son sommet, au lever du soleil - photo Karsten Wrobel / Amazing World

 

Sources :

- Global Volcanism Program - Rinjani

- ULB - Bilan thermique et caractérisation géochimique de l'activité hydrothermale du volcan Rinjani (Lombok, Indonésie) - link

- Gunung Rinjani National Park - link     

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Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Excursions et voyages

 

Si je vous dit : " un lac de cratère situé sur une île volcanique, elle-même dans un lac occupant une partie d’une grande caldeira, localisée sur une île … le tout dans le sud-est asiatique " , à quoi pensez-vous ?


 

Taal_volcano_aerial---M.Gonzalez.jpg                 Volcano island située dans le lac Taal et son lac de cratère - photo M. Gonzalez.

 

Le complexe volcanique du Taal est formé d’une caldeira d’une vingtaine de kilomètres de diamètre, qui s’est mise en place entre 140.000 et 5380 BP.

sur l'île de Luzon, dans l'archipel des Philippines.

Cette caldeira contient le lac Taal, un lac d'eau fraîche d’une superficie de 267 km² ; il a une profondeur maximale de 160 mètres et sa surface est située à 2 mètres au dessus du niveau de la mer. Le rempart sud de cette caldeira surplombe le lac de 700 mètres. Plusieurs évents éruptifs se trouvent au fond de ce lac.

 

Dossier-32-0830.JPGMaquette de la caldeira du volcan Taal, avec volcano island et son lac de cratère - observtoire du Phivolcs

 

Le Taal est situé au niveau tectonique dans le corridor Macolod : cette dépression tectonique se positionne entre l'arc ouest de Luzon, produit par une plongée de la plaque océnique chinoise, et l'arc est de Luzon, produit par le plongée de la plaque océanique Philippines; elle abrite de nombreux dômes de composition basaltique à rhyolitique, dérivants d'un grand système magmatique silicique.

Le Taal est entouré directement d'autres volcans : le Makiling (NE), le Malepunyo (E), le Batulao (W) et le Macolod (SE).

 

Taal---Peter-Mouginis-GVP.jpgCarte du Taal et des environs - la caldeira se trouve à l'intersection de failles majeures -

 Courtesy of NASA Earth Observing System (EOS) Volcanology and their slide set compiled by Peter Mouginis-Mark (University of Hawaii).

 

Volcano island est une île située dans la partie centrale et nord du lac Taal.

Cette île, de 5 km. de diamètre environ, est le résultat de la coalescence ce plusieurs petits stratovolcans , cônes de scories et cônes de tuff, et le siège des éruptions historiques.

Sur l’île on a répertoriés 4 maars et 47 cratères ; le principal cratère, de 1900 mètres de diamètre, abrite un lac acide de type sulfate chlorure profond de 76 mètres au point le plus bas. Sa couleur et sa température varient suivant l’activité des fumerolles. Sa surface est à 4 m. au dessus du niveau marin.


Taal---GVP.jpg  Taal - le lac Taal, Volcano island et en toile de fond, le volcan Macolod - photo F.Landais / GVP

 

Taal_Crater---Vulcan-point.JPG

Taal - le lac acide de Volcano island - le petit îlot qui en émerge s'appelle Vulcan Point. - photo hidariki58, joy mulato.

 

Le cratère de Volcano island a subi des modifications depuis l'éruption de 1911. Avant celle-ci, le plancher du cratère abritait différentes ouvertures séparées, contenant des lacs de différentes couleurs, un vert, un jaune, un rouge et de petits trous fumants remplis d'eau chaude.

Après l'éruption, un grand lac a remplacé ces différentes structures, d'un niveau inférieur à celui du lac Taal. Depuis le niveau du lac de cratère a augmenté jusqu'à son niveau actuel. Il joue un rôle vraisemblable de refroidisseur des matériaux sous-jacents, minimisant les chances d'une explosion ... les éruptions suivantes et l'activité qui a succédé viennent d'un nouveau centre éruptif, le mont Tabaro.

Un rocher, dépassant la surface du lac de cratère  et appelé Vulcan Point, est considéré comme un reste de l'ancien plancher du cratère.

 

 La plupart des laves émises sont des basaltes à olivine et des andésites. Trente trois éruptions historiques ont été répertoriées, la plus récente a eu lieu le 03 octobre 1977.
Si la majorité des épisodes éruptifs sont de types phréatique ou phréatomagmatique, des éruptions stromboliennes (1968, 1969) ou pliniennes (1754) peuvent survenir.

 

Taal---Binintiang-Malaki-cone-pyrocl.1707---K.Frederickson.jpgTaal - Volcano island - le cône pyroclastique Binintiang Malaki de 1707, connecté à volcano island par un isthme - photo K. Frederickson

 

Taal---cinder-cone-1968---K.Frederickson.jpg Taal - Volcano island - le cinder cone de l'éruption de 1968, et sa coulée de lave dans le lac Taal - photo K. Frederickson.

 

La position du cône actif est à l'origine des principaux risques pour les populations riveraines. En effet, les éruptions les plus puissantes sont à même d'engendrer des tsunamis dévastateurs (1330 victimes en 1911).

 

D'un point de vue plus scientifique, le Taal fut le site où, pour la première fois en 1965, fut décrit le phénomène volcanique nommé " déferlante basale ", qui se présente sous la forme d'un nuage annulaire se développant à la base d'un panache phréatomagmatique, et constitué d'un mélange de cendres, lapilli et gaz en suspension dans de la vapeur d'eau.

Les risques en cas d’éruption sont importants et fonction à la fois d’une occupation de l’île, et des berges du lac ; les philippins s’y sont installés en grand nombre, profitant d’un site magnifique proche de la capitale, et de la possibilité de travailler dans les nombreuses fermes d’élevage de tilapias.

 

Sources:

- Global volcanism Program - TaalTaal volcano

- Phivolcs - Taal volcano

- The origin of the silicic domes in the Macolod Corridor, Philippines. - by Flood T.P. & al.

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Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Excursions et voyages

La région de l'Eifel en Allemagne abrite de nombreux lacs de cratère, tous lacs de maars .

 

Débutons par le plus célèbre et le plus jeune d'entre eux : le Laacher See, daté de moins de 12.900 ans

 

Dossier-32-0412-copie.jpgLe Laacher See, vu du belvédère forestier situé sur l'anneau de tuff qui le borde - © Bernard Duyck 2010


Actuellement, le cratère issu de cette éruption est occupé par un lac de cratère de 3,33 km² et profond de 65 m. : le lac de Laach - le Laacher See.

Ce paysage bucolique est en fait un maar, lac de forme circulaire, résultant d'une éruption phréatomagmatique cataclysmique et entouré d'un anneau de tuf, toujours visible, bien qu'arboré.

D'importance  considérable, elle a éjecté 5,3 km³de magma phonolitique et 0,7 km³de fragments lithiques; le volume total correspond à celui du maar, ce qui indique que tous les centres émissifs étaient situés à son niveau.

 

A l'heure actuelle, la surface du lac représente la surface supérieure de l'aquifère à l'origine du phénomène phréatique.

A deux endroits, on y rencontre des "mofettes " (*): ces émanations de gaz - principalement du CO2 et des gaz rares - ici d'origine mantellique, d'après les analyses effectuées, témoignent de l'activité volcanique actuelle.

 

Laacher-See-039-copie-1.jpg

               Le dégagement de gaz au niveau du lac en automne 2007 - © B.Duyck

 

Actu---3 0356 copie

            Mai 2010 : plus de turbulences, moins de grosses bulles ! - © B.Duyck

 

Une des plus belles abbayes romanes allemandes est localisée dans le cratère; elle fut bâtie par les Bénédictins, à partir de 1093, sur ordre du Comte palatin Henrich II von Laach. Elle est considérée comme un prieuré de l'abbaye belge d'Afflighem (renommée chez nous ... pour la qualité de sa bière).

 

Maria-Laach-Abbey.JPG

 

Les moines firent baisser le niveau du lac, vers 1152 et 1845, en construisant un tunnel d'évacuation; ce faisant ils créèrent une zone de terres agricoles et un emplacement privilégié pour leur abbaye.

 

Actu---3-0440-copie.jpgPhoto aérienne du Laacher See - in "Vulkane der Eifel" / H-U.Schmincke.

le lac bordé de son anneau de tuff - l'abbaye Maria Laach et les zones agricoles récupérées par la baisse de niveau du lac.

 

Evolution d'un maar, illustrée par d'autres structures :

Les liens réfèrent à d'autres articles sur ce blog.

 

Le maar primordial, inhabité, ne contient que des eaux stériles contenues entre des parois de ponces et lapilli. Les glissements de terrain vont peu à peu en faire diminuer la profondeur et en quelques milliers d'années, leur structure profonde va se transformer en un lac "plus plat". La vie va être amenée par les airs, avec comme véhicules le vent et les oiseaux.

Un assèchement naturel et l'implantation de la végétation va assurer une transition du "maar vers une terre arable" ... on peut suivre cette évolution en passant des Dauner maare ou du Pulvermaar à l'Immerather maar, qui s'est asséché durant les années 1940 et utilisé comme "terre à pommes de terre", avant d'être transformé en zone naturelle sous l'influx du tourisme. Cette promenade évolutive se termine avec le maar "sec" Ströhner.

 

Dauner maare - nationaler geopark.deA gauche, les Dauner Maare - photo Geopark.de 

A droite, le maar sec Ströhner - photo Eifel GPS

 

Strohner-Marchen---Ph.-Eifel-GPS.jpg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ci-dessous, le  Meerfelder maar - c'est la plus grande formation issue d'une éruption phréatomagmatique de l'Eifel., occupée partiellement par un lac de cratère, partiellement par des terres agricoles et de l'habitat rural - photo Manderscheid région de vacances.

Meerfelder_Maar---Manderscheid-region-de-vacances.jpg

 

 

(*) : Une mofette (de l'italien mofetta, du latin mephitis, « exhalation pestilentielle ») est par définition une fissure, un trou ou un puits de taille réduite, parfois terrestre, parfois sous une source d'eau ou de sédiments; d'origine volcanique et émanant certains type de gaz, souvent toxiques, principalement du dioxyde de carbone, mais aussi de l'azote ou du méthane.


Sources :
- "Volcanism" de Hans-Ulrich Schmincke - Ed.Springer

- Vulkane der Eifel - H-U.Schmincke - Ed. Spektrum

- Volcanologie - de J-M. Bardintzeff

- FaszinationVulkaneifel .de - link

- Maar-diatrème volcanoes, their formation and their setting in hard-rock or soft-rock environments - par Volker Lorenz, Inst. geologie Univers. Würzburg.

- Global Volcanism Program - West Eifel volcanic field

- documents "Vulkaneifel european geopark"

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Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Excursions et voyages

Après les cratères d'explosion et les lacs du Lombenben, nous passons en Europe avec les lacs de maars Français et Allemands.

 

VuePavin---ph.-super-Besse.jpg            France - Le lac Pavin en Auvergne adossé au Montchal - photo site de Super-Besse.

 

Le groupe du Pavin, situé dans le Massif central Français au sud de Clermont-Ferrand à proximité de la station de Super-Besse, forme une bande nord-sud de 6 km. de long, décalée de 3 km. à l’ouest par rapport à l’axe de la Chaîne des Puys. Les principaux volcans qui le composent sont le maar trachytique du Pavin, le cône strombolien du  Montchal, le maar d’’Estivadou et le Montcineyre, un appareil strombolien complexe.

Ces quatre appareils volcaniques se sont édifiés en 100 à 200 ans, il y a 7.000 ans.

 

Volcanisme-holocene-de-la-region-de-Besse-en-Chandesse---.gifCarte du "Groupe Pavin" - volcanisme holocène de la région de Besse-en-Chandesse - doc. BRGM

avec les isopaques de la nuée trachytique ponçeuse du Pavin.

 

La structure qui nous intéresse dans le cadre des lacs de cratère est le lac Pavin.

Le lac Pavin a nourri l'imagination des habitants des communes environnantes depuis le Moyen-âge, et demeure associé à des histoires inquiétantes. Bien que cette origine demeure controversée, il se pourrait que son nom soit dérivé de "pavens " qui signifie "épouvantable " en latin.

La noirceur de ses eaux par temps couvert, directement liée à sa profondeur, et un texte du 17°siècle peut-être contemporain d’une éruption limnique, « ses eaux tourbillonnantes, sensibles au moindre mouvement, et recouvertes de brouillards », n'y sont probablement pas étrangers.

Deux principales légendes sont reprises par les brochures touristiques, qui soulignent volontiers l'aspect effrayant du lac. On raconte ainsi qu'il serait né de la colère divine face aux moeurs légères des femmes de l'ancienne ville de Besse : Dieu aurait noyé la cité sous des eaux diluviennes afin de punir ses habitantes. Le clocher de l'ancien village englouti serait même visible par temps ensoleillé...

Autre légende populaire : le diable se serait assis au bord de ce gouffre, et aurait pleuré toutes les larmes de son corps au point de faire naître un lac. Pour preuve : la "chaise du diable ", ces deux pierres planes qui semblent former un siège digne du Seigneur des Ténèbres.

 

Lac Pavin par temps couvert - Institut de Physique du Glob                                    Le lac Pavin, par temps couvert - photo IPGP

 

La formation du plus jeune volcan de l’hexagone :

Le Montchal, un appareil strombolien, au cône bien conservé, s’est édifié il y a environ 7000 ans ; il a émis trois coulées trachybasaltiques. Une première s’est épanchée vers le sud en recouvrant un marécage et est parsemée de pseudo-cratères (type Myvatn en Islande). La deuxième s’est orientée à l’ouest, la dernière a parcouru 16 km. vers l’est en empruntant la vallée glaciaire de la Couze-Pavin. Il a de plus parsemé les environs de lapilli basaltiques légers et de teinte rouille.

 

Puy-de-Monchal-et-Pavin---vues-aeriennes-super-besse.JPG      Le Montchal, cône strombolien boisé, et le lac Pavin - photo "vues aériennes super-Besse".


Le cratère d’explosion du Pavin a découpé à l’emporte-pièce le socle et la coulée nord-est du Montchal ; les explosions violentes, en raison de la frormation-lacprésence d’eau superficielle et de la nature trachytique riche en gaz du magma, ont recouvert la région de cendres mêlées à des blocs de toutes tailles. La nuée trachytique s’est essentiellement dirigée vers le sud et le sud-ouest, où le manteau de projections atteint encore plus de 50 cm. à Compains, plus de 7 km. du cratère.

Schéma de formation du maar - doc. IPGP.


Le maar formé forme un cercle parfait de 750 m. de diamètre, qui s’est rempli d’eau. Malgré les diverses vagues de sédimentation, le lac Pavin demeure très profond : 92 mètres.

Le lac Pavin possède un régime hydrique particulier, qualifié de méromictique. Cela signifie que ses eaux de surface ne se mélangent pas à Shema-Pavin----IPGP-D.Jezequel.jpgses eaux profondes, au contraire des lacs standards dont les eaux sont entièrement brassées, homogénéisées et donc oxygénées. Ce lac de cratère présente deux masses d’eaux compartimentées : si comme dans tous les lacs, la masse d’eau supérieure est régulièrement brassée au fil des saisons, la partie profonde est stable et, de ce fait, chargée en sels et gaz dissous (CH4, CO2).

Schéma du lac méromictique Pavin - D.Jézéquel / IPGP.
La frontière entre ces deux zones se situe à environ moins 60 m dans le cas du Pavin. Cette propriété s’explique par la forme presque conique du lac (en coupe transversale), mais également par sa situation protégée des vents.


La polémique du Pavin :

En 1993 une expertise scientifique commandée par le ministère de l’Écologie avait conclu à l’absence de risque de dégazage spontané en raison des faibles teneurs en gaz dissous.


Deux experts indépendants , Pierre Lavina , géologue-volcanologue, et M. Thierry del Rosso, ingénieur hydrogéologue et géotechnicien, ont effectué le 21 avril 2008 une communication sur des risques naturels pouvant concerner le Pavin à la Réunion des Sciences de la Terre qui s’est tenue à Nancy.
Ils ont soumis au débat scientifique leurs conclusions faisant apparaître de nouvelles hypothèses : rajeunissement de l’histoire du site, débordement du lac, glissements de terrain.


Un colloque international a eu lieu en mai 2009 sur « le Lac Pavin et autres lacs méromictiques »

Il en ressort :

- que les dégazages nouvellement localisés seraient soit d’origine organique, pour le méthane et les gaz soufrés, soit d’origine mantellique, pour le CO2.

- les glissements sous-lacustres qui ont eu lieu par le passé sont d’un volume relativement faible, de l’ordre de 10.000 m³ chacun, trop faibles pour engendrer un retournement du lac.

- la plate-forme sur le côté nord du lac vers l’exutoire serait contemporaine de la formation du maar : une grosse partie du volcan s’est effondrée sur cette partie nord du volcan et datée de 6900 +/- 110 ans BP. Cet effondrement est un glissement vertical comme en connaissent les maars , où des pans entiers des flancs du cratère glissent vers les parties basses.

- les formes cratériques observées sur la coulée de Cocudoux (sud de Montchal) , les formes coniques sur la coulée de Montchal et les coulées de boue le long de la Couze Pavin sont interprétées différemment d’après les équipes, formées par les indépendants Lavina - del Rosso, ou le laboratoire Magma et volcans , avec Boivin et le BRGM.

 

Bien que ces informations concernent a priori des événements anciens, les pouvoirs publics ont engagé une démarche préventive (sécurisation des falaises, étude de la stabilité des versants) pour savoir si ce site, second site naturel le plus visité d’Auvergne, présente des risques à court terme pour la sécurité des populations.

 

Sources:

- Guide des volcans d'Europe et des Canaries - M. Krafft et de Larouzière aux éd. Delachaux & Niestlé

- BRGM - Pavin-Montchal - link

- Activolcans - les dernières études sur le lac et le volcan - colloque de 2009

- Planète Terre - les mystères du lac Pavin - link

- Global Volcanism Program - Chaînes des Puys

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Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Excursions et voyages

Après le bleu profond de Crater Lake, nous passons à un lac acide aux couleurs changeantes.

 

Aoba---Voui---Manaro-Lakua---Karoly-Nemeth-Massey-un.-2005.jpgDeux des trois lacs du Lombenben : à l'avant-plan le Voui, bleu turquoise, et au fond le lac Manaro Lakua - photo Karoly Nemeth / Massey univ.

 

Ambae et ses trois lacs :

 

Située au nord de l'archipel du Vanuatu, l'île d'Ambae a une forme Ambae island - aoba volc.allongée - 16 km. sur 38 - alignée sur une zone de rift NE-SO. ponctuée de cratères et cônes de scorie. C'est un volcan-bouclier basaltique massif: l'Aoba, aussi référencé comme Manaro ou encore Lombenben. Sa base repose à moins 3000 m. , son sommet est à 1500 m. et son volume atteint 2500 km³.

Le volcan est couronné par deux caldeiras concentriques, la plus petite contenant trois lacs :  les lacs de cratère Manaro Ngoru (diam. env. 300m), Manaro Vui (diam. env. 2,1km), et Manaro Lakua (diam. env. 1,3km).

 


La fréquence des éruptions de ce volcan lors du dernier siècle est resté très faible, cependant chacune d'entre elles ont présenté un caractère explosif marqué.

La présence de deux caldeiras emboîtées, occupées par des lacs, ainsi que l'affleurement de dépôts pyroclastiques et de lapilli accrétionnés démontrent que par le passé des éruptions beaucoup plus importantes ont eu lieu.

La dernière éruption de flanc, il y a 300 ans, a détruit la population de N’dui n’dui sur la côte ouest.


Les lacs de la caldeira interne :


Les 3 lacs au sommet Aoba

Carte simplifiée de la zone sommitale du Lombenben - 1995 - Courtesy of ORSTOM / map IGN.


- Le lac Manaro Ngoru - Ngoru signifiant sec -  est généralement sec à marécageux ; il peut être inondé durant les périodes cycloniques.


- Le lac Manoro Lakualakua signifiant grand  - s’est formé par une accumulation d’eau dans une zone basse de la caldeira sommitale.


- Le lac Vouivui signifiant poison - est un lac acide de couleur bleu turquoise (en période calme) ; son volume est estimé à 50 millions de m³, pour une profondeur maximale de 150 mètres. Le mélange d'acide chlorhydrique et sulfurique a un pH moyen de 1,6 et cette solution, brassée par une convection active, présente régulièrement des sédiments ou des précipités chimiques (gypse, silice) à la surface.

Une forêt tropicale très dense qui recouvre toute l'île au delà d'une altitude de 500 à 700 mètres, avec une pluviométrie moyenne annuelle de 5.000 mm rendent difficile l'accès aux cratères.


Depuis 1990 une reprise d'activité a été constatée dans le cratère du lac Voui ce qui a entraîné une déforestation sur les îlots et en bordure de celui-ci dans la direction des vents dominants qui emportent les gaz acides vers la zone ouest du lac.


L’éruption phréatique du 3 mars 1995 a été accompagnée d’un panache de cendre et vapeur atteignant l’altitude de 3.000 mètres. La photo du 20 mars, soit 17 jours après l’éruption phréatique, montre des cellules de convection actives de 300-400 m. de diamètre et une montée en température importante du lac qui a entraîné par évaporation une baisse du niveau de près de 7 mètres, soit la disparition d'un volume de quelque 13.500 m³ d'eau. Au début de juin 1995 la température du lac était encore de 40° C. Outre l'observation d'une reprise d'activité du lac en 1991, le séisme superficiel d'une magnitude de 4,8 enregistré le 4 décembre 1994 à proximité d' Aoba a été suivi de plusieurs répliques.

Une bathymétrie menée en 1996 par l’ORSTOM a montré que l’évent du lac Voui avait un diamètre de 50 m. et était situé à une profondeur de 50 m. A partir de 1998, le placement d’un hydrophone et de sondes de variation de température des eaux ont permis de suivre , via le système ARGOS, les changements de l’activité volcanique.

 

Le 27 novembre 2005, l'activité phréatique explosive se développe avec création d'un cône de cendres dans le lac Voui, qui contiendra par la suite un lac interne bouillant et fumant. L’éruption est de faible magnitude, mais la température du lac montre une augmentation rapide : la première anomalie thermique ayant été repérée par le satellite Modis le 19 novembre 2005.

 

Aoba---Lac-Voui-04.12.2005---Philipson-Bani-IRD.jpg          Lombenben - lac Voui, éruption phréatique, le 04.12.2005 - photo Philipson Bani / IRD

 

Sur une image thermique Aster, on peut voir la température moyenne du lac, 35,7°C ; un spot à 44°C , situé dans le cratère (cercle rouge) du nouveau cône de cendres (ligne noire), indique la température du petit lac interne. La température du lac Manoro Lakua est similaire à la température ambiante, 23,8°C. La différence de température entre les deux lacs est de 11,9°C.

 

Aster_SW2412.jpg                       Lac Voui - Image thermique ASTER 24.12.2005

 

En janvier 2006, la température du lac est retournée au niveau basal.

 

Lac-Voui---18.01.2006--E.Garaebiti-dep.geology-mines--water.JPGLac Voui - vue du cratère du cinder cone / nouvelle île montrant un lac interne de boue bouillonnante - Courtesy of Esline Garaebiti, Dept. of Geology Mines and Water Resources, Port Vila, Vanuatu.

 

En mai 2006, des changements importants de coloration du lac sont observés; il prend une teinte vineuse, puis carrément rouge, début juin, suite à un changement du processus d'oxydoréduction des eaux chargées en fer, vraisemblablement liée à l'évolution du ratio SO2/H2S au sein des fluides hydrothermaux.

 

MANARO-MAY06 249lac-Voui-03.06.2006.jpg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A gauche, le 28.05.2006 - photo esline Garaebiti

  A droite, le 03.06.2006 - photo Philippe Métois.

 

Lac-voui---25.11.2006---M.Lardy-IRD.jpg

Lac Voui - 25.11.2006 - le cinder cone est ouvert sur le lac, le dégazage a stoppé - photo Michel Lardy / IRD Nouméa.

 

Début 2007, il ne reste plus qu'un croissant après l'érosion du cône.

Des villageois signalent un panache au dessus du lac en décembre 2009; ce regain d'activité est confirmé par les mesures de SO2 milieu 2010 et deux zones de fumerolles sont notées entourées d'eau décolorée.

Sources :

- Global volcanism Program - Aoba

- ULB - the november 2005 eruption of aoba volcano. - link

- Vanuatu geohazards observatory - Ambae - Manaro Vui


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Publié le par Bernard Duyck
Publié dans : #Excursions et voyages

Crater Lake, nom donné au lac et communément au volcan qui l’abrite , est situé en Oregon – USA, dans la chaîne volcanique des Cascades.

 

usa-2351-copie.jpg                     Crater Lake / Oregon  : the "Deep blue lake" - ©JM. Mestdagh

 

L'histoire de sa formation :

Le lac de cratère emplit la caldeira effondrée du volcan ancien Mazama. Initialement, le Mazama était un complexe de volcans-boucliers et stratovolcans imbriqués, construits il y a 400.000 ans à base de matériaux principalement andésitiques.
Les derniers 70.000 ans virent l'activité devenir plus explosive, avec l'expulsion de dacite et rhyodacite.
Il y a environ 7.700 ans (5.677 BC), eu lieu une des plus forte éruption explosive répertoriée durant l'holocène. De VEI 7, cette éruption plinienne éjecta un volume de lave égal à 600 millions de m³ et des tephra estimés à 150.000 millions de m³, qui se dispersèrent jusqu'au Canada.

L'éruption, estimée être 42 fois plus puissante que celle du Mont St Helens en 1980, a réduit la taille initiale du volcan, 3.400 m., de plus ou moins 800 mètres.
Après la vidange de la chambre magmatique, le volcan s'effondra sur lui-même, formant une immense caldeira de 8 km. sur 10.

 

usa-2880-copie.jpg" Phantom ship" - proche du bord interne SO. de la caldeira, le "Vaisseau fantôme" est formé en réalité par les restes érodés de dykes antérieurs au remplissage du lac, nourriciers de Phantom cone, le plus vieux des volcans (400.000 avant JC) formant la Mazama avant l'effondrement de la caldeira. -   ©JM. Mestdagh

 

Crater-lake-aerien---Semionk-wiki.jpg                         Vue aérienne de la caldeira  -photo Semionk / wiki


Cette éruption gigantesque a marqué l'esprit et la mythologie des amérindiens Klamath, contemporains du cataclysme d'après les archéologues. La légende raconte un combat entre le dieu du ciel, Skell et celui du monde inférieur, Lao. Le mont Mazama fut détruit au cours de la bataille , créant le Crater lake, devenu depuis un site sacré pour les indiens.  Intimidés par le superbe lac bleu, d'un bleu plus intense que le ciel et l'île fumante qu'il contenait (Wizard island, formée post-caldeaira), les indiens furent assurés que cet endroit était la demeure du Grand esprit.

 

Le lac et ses caractéristiques :

Il a fallu environ 250 ans pour emplir le lac à son niveau actuel; un équilibre s'est créé entre son alimentation exclusivement par précipitations, pluies (1.331 cm./an) et neige (13 m./an), et son évaporation, en absence de sources et de rivières y entrant (lac méromictique). Le "turnover" total des eaux est incomplet, et on compte au moins six ans pour effectuer l'échange entre les eaux oxygénées de surface et celles du fond.

 

Le niveau du lac est à environ mi-hauteur de celle de la caldeira, profonde de 1.200 mètres au maximum.

Au cours du dernier siècle, le niveau du lac a varié de seulement cinq mètres, avec des oscillations liées au climat qui peuvent s’avérer brusques..

Il est connu pour être le lac le plus profond des Etats-Unis, et le septième plus profond au monde. L’USGS a enregistré une profondeur maximale de 589 mètres en 1959 (par sonar), et de 594 mètres en 2000 (par relevés multifaisceaux).

 

map_geology_crater_lake_floor.gifMazama_bathymetry_survey_map.jpg

 

 

 

 

 

 

 

 

  hypsograph

  Carte géologique du plancher de la caldeira de Crater Lake , et bathymétrie - doc. USGS.

 

 

 

L'activité post-caldeira a produit des flots de laves et des cônes de scories andésitiques, "Wizard island" et "Merriam cone", peu après l'éruption paroxysmale et avant le développement du lac. La dernière éruption produisit un petit dôme de lave rhyodacitique sous la surface du lac, à l'est de Wizard island, il y a 4.200 ans.

Un volcan dans un volcan, Wizard island, l'île du sorcier, est accessible, l'été, par bateau. On peut examiner le cinder cone andésitique couronnant l'île, 233 m. au dessus du lac et qui possède un cratère de 90 m. de diamètre pour 27 m. de profondeur, appelé "Witches Cauldron", le chaudron des sorcières.

 

usa-2849-copie.jpgCrater lake et Wizard island - on distingue le cinder cone et une coulée formant une péninsule - ©JM. Mestdagh 

 

Les eaux du lac sont particulièrement claires ; le record de clarté a été mesuré à 41 m. de profondeur en 1994, grâce un disque de Secchi, un disque noir et blanc suspendu à un câble. Cette caractéristique est due principalement à son isolation par rapport à des sources d’alimentation extérieures, pouvant amener des sédiments , des matériaux organiques ou des polluants. La clarté peut varier de façon saisonnière en fonction du plancton naturel et des pollens amenés par les vents.


Une activité hydrothermale est toujours présente sur le plancher du lac, suggérant une future possible éruption du volcan. Les eaux du lac sont, étant donné l'action des sels dissous, d'un pH alcalin de 7 à 8.


whyblue2Le lac est appelé le "Deep blue lake " en raison de sa profonde couleur bleu d’encre ; cette extraordinaire couleur est due à la pureté de ses eaux, qui permet à la lumière incidente de se décomposer en spectre large … mais seules les longueurs d’onde de la lumière du domaine du bleu sont réfléchies par les eaux.


La température du lac varie en surface entre 0 et 19°C, mais en profondeur, en dessous de 80 m., sa température est proche de 4°C en permanence. Il n’est d’ailleurs que rarement pris par les glaces.

 

crater-lake--le-lac-de-la-legende---planetoddity.jpg    Crater Lake en hiver - une telle vue a pu marquer la mythologie indienne ! - doc.planetoddity.


Grâce à cette basse température qui a ralenti sa décomposition, un bois flotté s’y promène depuis au moins 1896, au gré des courants engendrés par les vents. Nommé "Old man of the lake ", ce tronc de tsuga long de 9 mètres, se tient verticalement dans les eaux en ne laissant dépasser qu’une partie blanche usée et creusée par les éléments haute de 1,2 m. La clarté du lac permet de le voir en entier.

 

 

old-man-of-the-lake.jpg

                            "Old man of the lake" - le légendaire bois flotté de Crater Lake - NPS

 

Sources :

- Global Volcanism Program - Crater lake

- Crater Lake Institute - link

- National Park Service - crater lake - link

- NPS - the waters of Crater Lake

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Publié le par Bernard Duyck
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Le Kawah Ijen, popularisé par les images des Krafft, puis celles de Nicolas Hulot, est maintenant connu de tous pour sa mine de soufre et ses célèbres porteurs.

 

de-Tianyake.jpg                  Le lac et la solfatare du Kawah Ijen - photo Tianyake

 

Il convient cependant de replacer le " cratère vert " dans son contexte géologique. Le volcan Ijen, contenant le lac acide, est adossé au Gunung Merapi (celui de Java-est), tous deux faisant partie avec d’autres volcans de la caldeira de Kendeng, formée il y a environ 50.000 ans lors de l’effondrement de l’Old Ijen, un stratovolcan dont la formation remonte elle à 300.000 ans.

 

1937--Caldera-de-KENDENG--massif-de-l-Idjen-et-Raung.JPGLa caldeira de Kendeng (appelée ici Ijen Hoogland) et les massifs de l'Ijen et du Raung - carte de 1937 Atlas van Tropisch Nederland 

Le Kawah Ijen est situé à doite de cette ancienne carte.

 

Old ijen copie                 Les restes de l'Old Ijen et la caldeira de Kendeng (ou de l'Idjen) - carte ULB

 

Le lac acide du Kawah Ijen :

L’activité volcanique est restreinte actuellement au volcan Ijen, qui abrite un lac de cratère acide depuis au moins 200 ans. ; ses éruptions historiques sont principalement de nature phréatique.

 

Le lac, situé à 2200 mètres au dessus du niveau marin, a une forme ovale régulière ; ses dimensions : 600 m. sur 1.000m, et une surface de 41 Mm² pour un volume estimé entre 32 et 36 Mm³.

Sa morphologie n’a pas beaucoup changé entre les cartes établies en 1920 (Kemmerling ) et celle du VSI en 1994, malgré les éruptions phréatiques répétées. Par contre, celle du fond du lac s’est modifiée : en 1925, son point le plus profond est mesuré à 198 m. et localisé à l’est du centre. En 1938, il migre vers l’ouest, ce qui confère au lac plusieurs points bas : une profondeur de 200 m. environ au centre, et en différents points à l’ouest.

 

Les volcanologues hollandais ont montré une relation entre le taux de précipitations, la température et le niveau du lac. Les précipitations annuelles dans la zone de l’Ijen sont variables entre la saison humide (novembre à avril) et la saison sèche (de mai à octobre) , avec un maximum de 2,5 mètres/an. Le niveau du lac peut monter de 4 mètres à la saison humide.

Un barrage a été construit en 1931 par les hollandais pour réguler le niveau des eaux et prévenir des débordements qui peuvent s'avérer catastrophiques en saison humide; ces installations ne sont plus opérationnelles comme elles le devraient.

Les températures de surface du lac sont toujours supérieures à celle de l’air ambiant et décroissent généralement en saison des pluies ; la moyenne est de 40°C, avec un maximum à 46° et un minimum à 32°C (mesures entre 1980 et 1993).

En périodes d’activité " normale ", les températures sont relativement homogènes et ne varient pas significativement avec la profondeur.

 

La chimie du lac est déterminée par la dissolution de substances volatiles d’origine magmatique,de l’interaction entre les fluides et les roches, de l’évaporation de l’eau du lac, de leur dilution par les eaux météoriques et du recyclage des eaux dans le système hydrothermal sous la surface. Le lac agit comme un condenseur chimique de substances volatiles, introduite par injection directe de gaz magmatiques via des fumerolles subaquatique ou à partir de saumures chaudes au fond du lac, et comme un calorimètre capturant la chaleur émise par un réservoir magmatique superficiel.

 

J.-Blethrow_Ijen5.JPGLe lac acide du Kawah Ijen - au fond, au centre, le barrage construit par les hollandais - photo J. Blethrow.


Chimiquement, le Kawah Ijen est un lac acide de type sulfate-chlorure, chargé en éléments dissous. Son pH est bas , environ 0,2 .

La forte acidité et les hautes concentrations en sulfates, chlorures et fluorures sont attribuées aux gaz magmatiques sortant au fond du lac.

Des échantillonnages répétés et leur comparaison avec les données antérieures montrent que la composition est restée constante au cours des dernières 60 années.

Les concentrations ne varient pas de façon marquée avec la profondeur, signe que les eaux du lac sont bien mélangées et les processus chimiques stables, avec des variations saisonnières liées aux différences de volume global.

 

Des agrégats de sphérules de soufre peuvent être vus flottants en surface ; Pris individuellement, les globules sont creux et ont un diamètre de plus de 5mm. Ils contiennent des inclusions microscopiques de cristaux de sulfures (pyrite, bismuthinite, luzonite et stannite). Ces globules de soufre natif auraient pour origine de bassins de soufre liquide situés sur le fond et sont ramenés en surface par la décharge gazeuse, ou seraient formés par oxydation en milieu aqueux de bulles de gaz riches en H2S.

Des couches de sédiments lacustres riche en soufre sont exposés sur la paroi interne du cratère ; ils contiennent du soufre pyroclastique, originaire d’éjection de matériaux profonds au cours des explosions phréatiques.

 

Blethrow_Ijen1-copie.jpg                      La mine de soufre du Kawah Ijen - photo Justin Blethrow.

 

Les gaz émis par le volcan s’échappent pour une part sur les bords du cratère et forment une solfatare très active. Les activités minières s’y sont développées depuis les années 60.

La température des gaz varie autour de 200°C, avec des maxima mesurés en 1979 à 244 °C ; elle semble indépendante des variations de pluviométrie saisonnière.

La composition chimique  des gaz est typique des gaz de haute température caractérisant les arcs volcaniques.

 

drainages-DKIPART314.jpgLa rivière Banyupahit- Banyuputih (cours moyen dans la caldeira) et les sources chaudes, drainages du lac acide du Kawah Ijen - doc. ULB / Ijen volcanic complex.

 

La rivière hyperacide Banyupahit-Banyuputih et ses effets sur la santé:

Le trop-plein du lac se déverse au niveau de la caldeira dans la rivière appelée Banyupahit (les eaux amères), avec un débit de 50 litres/seconde dans la région sommitale. Un peu avant sa sortie de l’enceinte de la caldeira, près de Blawan, cette rivière voit sa composition chimique changer par l’apport des rivières Kalisat et Kalisengon, et la décharge des sources chaudes ; sa couleur varie également, son apparence devient laiteuse et on la dénomme Banyuputih (les eaux blanches).

 

Banyu-Pahit-river---Temp-et-pH.jpg

Carte du cours supérieur de la rivière Banyupahit, avec indication de pH, température et teneur en Cl et Fe (colorimétrie) - doc. GVP par the McGill University, Simon Fraser University, and the Institut Teknologi Bandung (ITB) research team.


Le pH des eaux  varie de 0,5 (le pH du lac ) au départ de la rivière, dont les eaux sont vert-pâle, pour monter de deux unités au moment de la dilution par les eaux neutres des rivières confluentes. Au niveau du barrage d’irrigation près de Liwung, le pH en saison sèche est de 3 à 4,5.

 

Les eaux de la rivière Banyuputih sont utilisées pour l’irrigation de 3.500 hectares de terres agricoles abritant principalement du riz et de la canne à sucre. Cette région est habitée par environ 100.000 personnes.

La composition chimique de ces eaux a un effet certain sur la santé des personnes qui en dépendent.

Des analyses pratiquées en 1996 révèlent que 150 tonnes de sulfates, 2,8 tonnes de fluor, 50 tonnes de chlore, 10 tonnes d’aluminium, 34 tonnes d’oxyde de silice, 420 kg. de manganèse, 35 kg de titane et 4 kg de cuivre sont déchargés journellement dans le réseau d’irrigation. A long terme, le lac et le système de rivière apportent des millions de tonnes de métaux lourds dans la région côtière. Les puits utilisées comme source d’eau potable contiennent de hautes doses de fluor, responsable e.a de problèmes dentaires. L’action des autres éléments toxiques, Al, Mn, As, Cd, Hg, Pb, Se, Cu et Zn, sur la santé n’est pas à négliger non plus. (Delmelle & Bernard 2000).

 

Sources :

- Global Volcanism program - Ijen

- ULB - Ijen volcanic complex - link

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Publié le par Bernard Duyck
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Le Kelud (ou Kelut) est un stratovolcan javanais andésito-basaltique, haut de 1731 m, au sommet occupé par un lac de cratère responsable de nombre d’éruptions meurtrières.

Son profil tourmenté est en rapport avec la présence d’un groupe de dômes de lave sommitaux (Gajah Mungkur, Gunung Sumbing ), recoupé de cratères. Ses flancs est, ouest et sud-sud-ouest sont aussi ponctués de cônes satellites et dômes de lave.

 

Kelud-2005---MR.jpg

Java - Kelud : le cratère et son lac, en 2005 -  avec l'aimable autorisation de  © Martin Rietze - A.L.P.E.

 

Depuis l’an 1000, plus de trente éruptions ont été enregistrées. Les morts et les destructions sont dues à des éruptions brèves mais violentes au cours desquelles l’eau du lac de cratère est éjectée, accompagnées de coulées pyroclatiques et de lahars.

Le Kelud domine des plaines densément peuplées, Kediri et Blitar. Quelques 2.390.000 personnes vivent sous ce volcan qui les surmonte de 1650 mètres. Il est d‘autant plus dangereux que ses flancs sont profondément entaillés favorisant les écoulements.

 

lahars-Kelud-1919--1966--GVP.jpg

Carte des drainages du flanc ouest du Kelud, avec les zones de Kediri et Biltar - avec les zones affectées par les lahars consécutifs aux éruptions de 1919 et 1966, et aux pluies après 1966. carte Rodolfo / GVP 1999.

 

En 1919, l'éruption a expulsé 38,000 m3 d'eau provenant du lac de cratère générant des lahars qui se sont écoulés jusqu'à 37 km du cratère et ont recouvert une superficie de 131 km2, inondant 104 villages et tuant 5,160 personnes (Thouret et al., 1998) … suite à celle-ci, des travaux de drainage du lac ont été entrepris, qui ont fait baisser le niveau de plus de 50 mètres. Ces efforts ont été anéantis par l’éruption de 1951 qui a approfondi le cratère de 70 mètres, laissant un volume de 50 millions de m³.

En 1966, une nouvelle éruption a fait plus de 200 morts ; après quoi, un autre tunnel de drainage plus profond fut creusé, réduisant le volume du lac à seulement un à deux millions de m³. Des travaux de contrôle des lahars – Sabo dam - ont également été pratiqués.

 

La composition de ce lac de cratère diffère de celles fréquemment observées dans les autres lacs de cratères actifs où les gaz magmatiques (SO2, HCl et HF) se déchargent directement dans le lac ou dans le système hydrothermal sous-jacent.

Les eaux du Kelud sont de type "neutre-chlorure" riches en Na et K qui reflètent plutôt un système hydrothermal où les fluides ont été complètement neutralisés par la roche et où l'apport de gaz magmatiques est inexistant.

Les eaux du lac du Kelud sont de pH neutre et seule une petite partie du

CO2 est transformée en bicarbonates, le reste passe à travers le lac et dégaze à la surface du lac. Les méthodes d'analyse des mesures de flux de CO2 ont permis de distinguer deux grands processus de dégazage. Le premier processus est un dégazage sous forme de bulles et le second est un transfert de CO2 par diffusion vers l'atmosphère. Ces deux processus de dégazage proviennent des fluides contenus dans le système hydrothermal. (ULB – Prof. Alain Bernard et Thèse d’Agnès Mazot 2004).


La surveillance par les équipes du VSI – Volcanological Survey of Indonesia  et de l’ULB – Université Libre de Bruxelles / FUNDP a révélé l’influence hydrothermale du lac depuis le début des années 90. Sa température  a été de plusieurs degrés supérieure à celle de l’air ambiant, en gardant un pH proche de la neutralité. En 2004, sa profondeur était de 34 m., son diamètre de 350 mètres pour un volume de 2,1 Mm³ d’eau (VSI).

 

Entre août et septembre 2007, la couleur du lac se modifie, passant du traditionnel vert à jaune puis bleuté.

 

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Kelud---ULB-colour_060907_ss.JPG

Changements de couleur du lac du Kelud, respectivement les 15 et 31 août et 7 septembre 2007 - Photographs courtesy of Akhmad Solikhin and Khirul Huda (CVGHM)./ ULB / A. Bernard

 

2007---Kelud---GVP.jpg

Volcan Kelud - Sismicité, température e l'eau du lac et niveaux d'alerte du volcan entre juin et novembre 2007 - doc. GVP / Surono & A. Bernard.

 

Début novembre 2007, l’extrusion d’un dôme de lave substantiel a débuté au centre du lac de cratère ; cette activité fut passive, même au niveau du contact entre le dôme et le lac, sans projections d’eau , ni de cendres. Le dôme a grandi rapidement, formant une structure déprimée au centre, et entourée des restes du lac. Fin novembre, le dôme est qualifié de stable, bien que toujours en éruption.


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Kelud - le dôme de lave et les restes du lac de cratère le 30.11.2007 ; de nombreux fragments se détachent du dôme et roulent sur ses flancs et on aperçoit la dépression sommitale - photo © Tom Pfeiffer / Volcanodiscovery in GVP.

 

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                        Le dôme du Kelud le 06.12.2007 - photo CVGHM / ULB - A. Bernard

 

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Le dôme du Kelud est devenu plus anguleux et occupe toute la place dans le cratère - 26.01.2008 - photo CVGHM / ULB - A. Bernard

 

En mai 2008, des rapports provisoires estimaient que l’extrusion du dôme avait cessée ou était suspendue. Le VSI estimait alors ses dimensions à 20 m de haut, 400 m. de large, pour un volume de 35 millions de m³.

Au milieu du mois de mai, le lac a pratiquement disparu ; les températures des eaux mesurées à la terminaison du drainage, à 960 m. du dôme, restent supérieures à celles du lac lui-meme, 66,7 °C.

L’activité phréatique et le dégazage magmatique demeurent faibles, avec une petite quantité de poussières émise et l’absence de lahars … le niveau d'alerte du Kelud est repassé au vert le 12 mai 2008.

 

Kelud-dome-26.11.2010---2-AVE.jpg             Kelud - le dôme est toujours bien fumant en novembre 2010 -  © Antony Van Eeten

 

Sources :

- Global Volcanism Program - Kelut

- ULB - thèse d'A. Mazot -Dégazage du CO2 et bilan thermique du lac de cratère du Kelud - 2004

- IAVCEI - Commission of Volcanic lakes - Kelud volcano is showing many signs of unrest since july 2007 / ULB - link

- Photos ALPE / M.Rietze, VolcanoDiscovery / Tom Pfeiffer, Antony Van Eeten.

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  09.2011---les-3-crateres-alignes----Ovsicori.jpg

 09.2011 - Vue des trois cratères alignés du Poas : de gauche à droite, le Botos - au centre, le cratère actif et la zone dénudée par les émissions de gaz - au fond, le cratère von Frantzius boisé - photo OVSICORI.


Le lac de cratère volcanique du Poas illustre bien l’importance de son rôle comme tampon physique et chimique du système volcanique.

La disparition progressive du lac en 1989 s’est accompagnée d’une augmentation de l’activité éruptive et d’émissions considérables de gaz impactant gravement l’environnement.

 

Depuis 87, le lac a commencé à se rétrécir, et en février 1989, sa baisse de niveau atteint 30 mètres, laissant apparaître des terrasses de dessiccation colorées en gris par la boue, tandis que sa surface est marquée de nombreux centres de bouillonnement convectif. Sa température atteint 82°C en fin mars. Deux basins de soufre liquide à 115°C bouillonnent dans des puits, à un niveau de 50 cm. Inférieur à celui du plancher du lac asséché. De nombreux sublimés de soufre colorent les bords des puits.

 

03.1989.png1988---Poas-soufre---Jorge-Barquero-UNACR.jpg

 

 

 

 

 

 

 

Coupe O-E du cratère illustrant l'activité en mars 1989 - doc. Ger.Soto / GVP

 

Soufre liquide dans son puit - photo

Jorge Barquero (Universidad Nacional Costa Rica).

 

 

Les émissions de gaz et de cendres continuent durant le mois de mai, les plus fortes en provenance d’un cône de boue formé au centre du cratère. Mi-mai, le retour de la saison des pluies coïncide avec la formation d’un nouveau lac, où perdurent les éruptions boueuses, avant qu’en fin de mois, les cônes de boue ne s’effondrent. Les émissions de vapeur d’eau et de gaz sulfureux demeurent importantes en juin- juillet. En août, des coulées de soufre et des pluies acides sont enregistrées… et les émissions de gaz continuent jusqu’en fin d’année.

La première moitié de 1990 est marquée par de l’activité phréatique et un rétrécissement du lac, puis une forte activité fumerollienne prend le relais. En mars 1991, nouvel assèchement du lac, avant qu’en août, les pluies ne permettent un retour des eaux et une couverture des évents fumerolliens. L’activité est caractérisée ensuite par de petites éruptions phréatiques espacées et un fort dégazage.Le recouvrement des terrasses par les eaux du lac ne se fera qu’en décembre 1992.

 

Tom-019-copie.jpg                                            Situation en 89-90 - schéma explicatif de l'Ovsicori.

 

Une explication donnée par les volcanologues suggère une série de conduits dendritiques  alimentés par une intrusion magmatique en 1986-87, avec augmentation du flux de chaleur et de gaz, suite à des fissures à une profondeur d'environ 500 m. Lorsque la pression du magma sous-jacent diminue, le lien entre la source profonde de magma et le système de conduits supérieur va se briser et le système hydrothermal va reprendre son rôle de refroidisseur.

 

costa-Rica-229---27.12.2007.jpgUne vue dégagée du cratère actif du Poas en décembre 2007 permet de voir, en bord proximal de la laguna Caliente, la bosse laissée par l'intrusion magmatique de 1953 - au fond, le cratère von Frantzius - photo © Bernard Duyck

 

costa-Rica-230-copie.jpgLa laguna Caliente du Poas sur laquelle flotte du soufre colloïdal - © Bernard Duyck 27.12.2007

 

Ces lacs de cratère sont sujets à des éruptions de type phréatique fréquentes.


28.08.1988-petite-eruption-phreatique---E.Valverde.jpg

                              Poas - 28.08.1988 petite éruption phréatique - photo E.Valverde.

 

12.2009-Erupt.-phreatiques-Poas.jpg

Le 25 décembre 2009, une éruption phréatique a propulsé de la vapeur et de l'eau mélangée à des sédiments et des blocs à une hauteur de 600 environ au dessus de la laguna Caliente, avec des retombées dans le cratère.

 

La séquence ci-contre dure un peu plus de 20 secondes; elle montre une émergence clairement verticale, avec un panache noir chargé en matériaux sur les photos a et b.

 

Des nuages de vapeur masquent la base du panache- photo c et d. Une pluie retombe du panache, colorée en gris sur la photo c.

 

Au fur et à mesure de l'évolution de l'éruption, un nuage de riche en vapeur enveloppe le panache éruptif proprement dit - photo d.

 

Photos de l'éruption par Cindy and JM's Gallery on the Picasa photo sharing website / GVP.

 

Cette énumération des éruptions phréatiques qui ont marqué le Poas n'est pas limitative.

 

 

Sources :

- Global Volcanism Program - Poas 

- Ovsicori - Geophysical studies of the recent 15-year eruptive cycle at

Poa´s Volcano, Costa Rica - by H. Rymer, J. Cassidy, C.A. Locke, M.V. Barboza, J. Barquero, J. Brenes, R. Van der Laat - Journal of Volcanology and Geothermal Research 97 (2000) 425–442.

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