Éruption en Islande - mai 2011

Activité volcanique en cours sur le volcan Grímsvötn – Islande.

Synthèse effectuée avec les sources de l'Institut des sciences de la Terre et du Bureau Islandais de météorologie, nos contacts en Grande-Bretagne et en Islande et avec l’expertise des Observatoires volcanologiques de l’IPGP.

L'Islande est une île résultant de l'activité d'un point chaud et de la dorsale médio-atlantique. Cette dorsale caractérise l'écartement entre les plaques nord-américaine et eurasienne. Elle forme une gigantesque chaîne de volcans sous-marins sur 15 000 km de long. Les deux plaques s’écartent à raison de 2 cm par an. L'Islande en est la seule partie emmergée en raison du point chaud situé à l'aplomb.
Cette île est presque en totalité composée de roches volcaniques et comporte de nombreux volcans actifs (environ 130) dont un grand nombre sont couverts de glaciers.

Grímsvötn est un volcan basaltique (magma fluide) qui est le plus fréquemment en éruption en Islande. Il est situé près du centre de la calotte glaciaire du Vatnajökull, le plus grand glacier en Europe. Ce volcan a une caldeira complexe, la plus récente héberge le lac sous-glaciaire du Grímsvötn qui est alimenté par une importante activité hydrothermale. Le volcan est presque entièrement couvert de glace ; l'interaction du magma et de l'eau de fonte de la glace peut causer une activité « phréatomagmatique » explosive.

Une caméra pointée sur le Grímsvötn montre l'activité éruptive du volcan en direct :
Grímsvötn

Une camera située à Jökulsárlón au sud du glacier Vatnajökull pointe vers un lac dont les icebergs sont recouverts de cendres :
Jökulsárlón

25 mai 2011 – 10h30 (dernier rapport)

Considérant l’évolution de la hauteur du panache, des chutes de cendres dans les zones habitées en Islande, le nombre d’éclair, le trémor sismique et les mesure de déformations du sol, il semblait que l’intensité de l'éruption continuait sont déclin, avec une activité explosive très inférieure hier soir à celle visible au début de l’éruption.
Depuis 2h GMT ce matin, il apparaît que l’éruption pourrait être entrée dans une phase de pause, ceci est corroboré par l’arrêt des émissions de cendre et par un trémor absent. Il est possible que l’éruption soit terminée.

Panache éruptif

Le panache de cendres n'était pas visible sur le radar la plupart de la nuit de lundi à mardi et tôt hier matin en raison des mauvaises conditions météorologiques sur le site de l'éruption et à proximité. La hauteur du panache est estimée à moins de 5 km dans la mesure ou le plafond nuageux était situé à 5-7 km au-dessus du glacier n'a pas été atteint par le panache.
Le panache de cendres a cependant atteint 8 km brièvement à 14h GMT hier, mais a diminué peu après. Selon des rapports de pilotes, le panache était visible hier à environ 10 000 pieds, la plupart du temps de couleur grise claire ou brune, avec des pulses pouvant atteindre 15 000 pieds, avec une couleur de plus en plus foncée.
Sur la base de la hauteur du panache, le flux de magma est estimé entre 10 et 70 tonnes par seconde pour la fraction cendreuse. Une grande partie du glacier Vatnajökull est couvert par les nuages et le panache de l'éruption est difficilement identifiable sur les images satellite. Les images du sud de l'Islande montrent un nuage de cendres s'étendant sur 800 km du site de l'éruption vers le sud et le sud-est. La majeure partie de ces cendres est d’ailleurs transportée vers le sud.
Les chutes de téphra continuent a affecter le sud du Grímsvötn sur un secteur axé sud – sud-sud-ouest. Les nuages de cendres sont principalement confinés entre Lomagnupur et Myrdalsjökull. Ces nuages sont peu denses et mélangés à des cendres remobilisées par le vent. A Kirkjubaejarklaustur, les chutes de cendres étaient hier inférieures à celles de lundi. Hier matin la visibilité était d’environ 200 m et s’est réduite à seulement 100 m vers midi alors que le ciel s’est assombri.
Ni éclair, ni grondement, ni inondation n’ont été reportés.

Evolution de la sismicité et des paramètres géophysiques

Le site de l'éruption est situé dans la zone sud-ouest de la caldeira du Grímsvötn, au même endroit que l'éruption de 2004. Les mauvaises conditions météorologiques ont empêché tout survol d’observation depuis lundi. L’éruption n’a pas encore été approchée depuis le sol.
L’intensité du trémor éruptif mesuré à la station de Grímsfjall est restée sensiblement stable de lundi après midi jusqu’à hier soir, malgré quelques fluctuations. La tendance à la baisse semble se confirmer ce matin. Aucun séisme n’a été enregistré hier sur le volcan. Trois séismes, ou peut être trois signaux sismiques liés à des épisodes de fracturation du glacier, se sont produits à 12 – 20 km au sud du volcan lundi soir.
La station GPS de Mt. Grimsfjall ne montre pas de déplacement significatif pour le journée de lundi.
GL-JCK-ST

24 mai 2011 - 15h00

L'éruption commencée sur le volcan Grímsvötn le samedi 21 mai 2011 vers 17h30 GMT est toujours alimentée. Cependant l’intensité de l’activité volcanique poursuit, a priori, une tendance à la baisse depuis lundi matin. Aucune coulée de lave n’a été observée dans le cratère, le panache éruptif semblait quand à lui toujours alimenté en cendres à 12h30 GMT.

Panache éruptif
Le panache éruptif a atteint des hauteurs de 8 à 10 km dans la nuit de dimanche à lundi et lundi matin. Lundi après midi, la hauteur du panache atteignait 5 à 9 km mais des forts vents du nord ont pu influencer sa hauteur.
L’essentiel du nuage de cendres est transporté vers le sud. Au dessus de 8km d’altitude, le panache se dirige vers l’ouest.
La couleur du panache varie de brune à grisâtre et parfois noire proche site de l'éruption.
Le cumul des retombées de téphra est important depuis à l'ouest de Vik, jusqu’à l'est de Öræfajökull. Les chutes de cendres sont les plus importantes à proximité du village de Kirkjubæjarklaustur. La cendre a été détectée à travers tout le pays, sauf dans le nord-ouest.
Un échantillon prélevé le 22 mai à 1h00 à Kirkjubæjarklaustur a été analysé. Les grains sont vitreux avec des microcristaux de plagioclase. Les échantillons sont bien triés.
Les analyses « roche totale » indiquent une composition caractéristique d’un basalte, avec 50-51% de silice (SiO2). Les lessivats des échantillons contiennent 5 à 10 mg/kg de fluor soluble dans l’eau. L’analyse de la distribution de la taille des particules indique qu’environ 10% du volume des échantillons analysés ont une taille inférieure à 10 micromètres.
Depuis dimanche 17h – 18h, environs 300 éclairs ont été comptabilisés dans une zone du panache située au Sud du site éruptif. Ils étaient beaucoup moins fréquents après et jusqu’à 17h hier lundi. Aucun bruit lié à l’activité volcanique n’a été rapporté.
La surveillance des rivières n’indique pas de changement du niveau des rivières Gígja et Núpsvötn. Dans la mesure où l’éruption actuelle se déroule dans une zone du glacier déjà fondue par l’éruption de 2004, l’eau de fonte du glacier ne devrait pas être produite en grande quantité et ne devrait pas entrainer de crue des rivières dans les prochains jours.

Evolution de la sismicité et des paramètres géophysiques
Le site de l'éruption est situé dans la zone sud-ouest de la caldeira du Grímsvötn, au même endroit que l'éruption de 2004. Le magma est de composition basaltique et se fragmente en téphra au contact avec de l'eau de fonte de la glace dans des explosions très puissantes.
Le trémor mesuré à la station Grímsfjall est resté pratiquement stable durant la nuit de dimanche à lundi. Son intensité a fluctué avec une tendance à la baisse depuis plus de 36 heures.
Aucun séisme n’a été enregistré dans la zone du volcan entre dimanche après midi et lundi 17h00.
Le traitement des données mesurées par le GPS implanté sur le Grímsvötn à 5 km à l’est du site éruptif indique une déformation rapide de l’édifice durant les premières heures de l’éruption. Dans les premières heures, le point de mesure s’est déplacé d’environ 20 cm vers le nord, 15 cm vers l’ouest et s’est abaissé de 10 cm. Depuis, la vitesse des déformation a sensiblement baissé. Le déplacement total mesuré durant les deux premiers jours de l’éruption est d’environ 50 cm vers le nord-ouest et de 25 cm de subsidence. Ces déplacements sont approximativement 60% plus importants que ceux mesurés après les éruptions de 1998 et 2004 sur le même volcan.

GL-JCK

23 mai 2011 - 10h30

L'intensité de l'éruption commencée sur le volcan Grímsvötn le samedi 21 mai 2011 vers 17h30 GMT a légèrement diminué depuis son maximum samedi soir. Le flux de magma était dimanche après-midi était de l'ordre de 2 000 à 5 000 tonnes par seconde. Ce flux pourrait avoir dépassé les 10 000 tonnes par seconde au maximum d’intensité peu après le début de l’éruption. Aucune coulée de lave n’a été observée dans le cratère dimanche matin.

Panache éruptif
Le panache éruptif a atteint des hauteurs de 15 à 19 km dans la nuit de samedi à dimanche. Dans la journée la hauteur du panache atteignait 14 à 15 km avant de redescendre vers 10 km entre 12h et 15h GMT.
L’essentiel du nuage de cendre est transporté vers le Sud. La base du panache ainsi que des nuages épars se dirigent vers la zone orientale des plaines du Sud de l’Islande. Autour du site de l’éruption, le panache forme un grand nuage circulaire de 60km dont la base se trouve vers 5 km de hauteur. Indépendamment, un nuage épars se trouve à environ 450 km au Nord du site de l'éruption.
La couleur du panache varie de brune à grisâtre et parfois noire proche site de l'éruption.
Le volume des retombées est très important entre l’Ouest de Kirkjubæjarklaustur et le centre de Mýrdalssandur. La visibilité est pratiquement nulle. Les retombées sont les plus concentrées au Sud du volcan, où les particules plus lourdes tombent en premier. Les retombées sont moins denses au Nord et à l’Est du volcan.
Dans l’après midi de dimanche, 60 à 70 coups de foudre ont été comptabilisé pour l’essentiel la zone du panache située au Sud du site éruptif. Cependant aucun bruit lié à l’activité volcanique n’a été rapporté.
Les résultats des analyses physiques et chimiques des téphras sont attendus prochainement.

Evolution de la sismicité et des paramètres géophysiques
Le site de l'éruption est situé dans la zone Sud-Ouest de la caldeira du Grímsvötn, au même endroit que l'éruption de 2004. Le magma est de composition alcaline et se fragmente en téphra au contact avec de l'eau de fonte de la glace dans des explosions très puissantes.
Le trémor mesuré à la station Grímsfjall a atteint un pic à 19h la nuit de samedi à dimanche. Son intensité a depuis fluctué mais avec une tendance à la baisse les 24h suivantes. Le trémor a atteint un minimum d’intensité dimanche entre 9h et 11h, mais a légèrement augmenté dans la nuit de dimanche à lundi 23 mai. Il est depuis ce matin de nouveau à la baisse.
Aux alentours de 17:30 heures, samedi 21 mai, l'activité sismique a débuté sous le volcan Grímsvötn. Les plus gros séismes ont atteint la magnitude 3 et plusieurs étaient de magnitude supérieure à 2,5. L’augmentation de l’intensité des trémors a rendu les séismes suivants plus difficiles à détecter et localiser. Après 19h, la sismicité a diminué alors même que le trémor atteignait son maximum d’intensité.
Les déformations du sol mesurées par GPS n’indiquent aucun changement significatif. Cependant, il y a des signes d'un déplacement en direction de l'ouest et du nord après le début de l'éruption.

22 mai 2011 – 17h30

Ce volcan sous-glaciaire Grímsvötn est entré en éruption le 21 mai 2011, autour de 18h, 19h GMT. L'éruption a été précédée par une crise sismique intensive d'une durée d'environ 1 heure.
Un panache éruptif chargé de cendres a rapidement atteint 17 km d'altitude (55 000 pieds - estimation à partir des mesures de radars au sol, de survols de reconnaissance et de rapports de pilote). Les cendres de la base du panache éruptif ont été déviées vers le sud et celles de la partie supérieure vers l'est. Quelques heures après le début de l’éruption les chutes de cendres ont affecté une large zone des territoires habités au sud du glacier Vatnajökull, ceci jusqu’à une distance de plus de 50 km du site de l'éruption.

La hauteur initiale du panache de cette éruption était de 17km. Ceci est beaucoup plus haut que lors de l’éruption précédente du Grímsvötn en 2004. Depuis, l’éruption a produit un panache de cendres atteignant une hauteur estimée de 6 à10 km au-dessus de l’évent. Le panache actuel est également plus haut que celui généré par l’éruption de l’Eyjafjallajökull l'année dernière.

La crise sismique majeure avec des évènements de magnitude supérieure à 3 a annoncé cette éruption. Ces séismes ont affecté dans un premier temps l’ensemble du système de failles orienté NE-SO autour du centre du volcan. La plus importante de ces fissures est celle correspondant au célèbre volcan Laki, qui s'étend au sud-ouest et qui a produit la plus grande coulée de lave historique connue lors de l’éruption de 1783.
Il faut cependant noter que l’activité sismique est rapidement focalisée au niveau du volcan sous-glaciaire Grímsvötn. Le trémor éruptif qui traduit l’intensité de l’activité éruptive en cours est encore relativement instable même si une légère tendance à la baisse semble perceptible.

Un survol de reconnaissance effectué avec une visibilité limitée, ainsi que la localisation des séismes suggèrent que l’éruption en cours se tiendrait dans la partie sud-ouest de la caldeira sommitale du Grímsvötn (6 x 8). La couverture de glace est ici relativement mince (50-200 m). L'eau de fonte de la glace doit normalement s'accumuler dans le lac de caldeira du Grímsvötn.
Il ne faut pas exclure une débâcle soudaine susceptible d’engendrer des inondations (appelées localement jökulhlaup), le long d'un canal sous-glaciaires dont l’issue est le bras du glacier appelé Skeiðarárjökull.

Une station GPS placée sur le bord de la caldeira à Grímsvötn a mesuré une inflation continue du volcan de quelques centimètres par an depuis l'éruption 2004, interprétée comme un afflux de magma dans une chambre peu profonde. L’augmentation de la sismicité au cours des derniers mois a été un autre signe précurseur de cette éruption. Une augmentation de l’activité géothermale a aussi été observée dans les mois qui ont précédé l’éruption.