Volcano-glacier interactions : field survey, remote sensing and modelling. Case study : Nevado del Ruiz, Colombia

Interactions of hot eruptive products with snow and ice have been inferred from geomorphological and glaciological perturbations on ice-clad active volcanoes. These perturbations record a variety of processes, including rapid melting, snow and ice avalanching, surficial abrasion, and mechanical scouring or gullying. The loss of large volumes of snow and ice during eruptions results mainly from : (i) the passage of pyroclastic flows and surges or hot blast on the glacier that caps the mountain, (ii) the contact of subaerial lava flows or tephra with ice or snow, and (iii) the eruptive or geothermal activity which melts the bases of ice caps. Preliminary melting scenarios based on vigorous deposition of hot debris on snow point to melting rate as high as 10-² m/min. Mechanical entrainment and comminution of snow and ice are important processes in triggering lahars. / Les interactions de produits éruptifs chauds avec la neige et la glace ont été déterminées à partir des perturbations géomorphologiques et glaciologiques sur des volcans actifs recouverts de glace. Ces perturbations gardent la trace de différents processus tels que la fonte rapide, les avalanches de neige et de glace, l'abrasion de surface, le creusement par érosion de gorges. La perte d'importants volumes de neige et de glace au cours des éruptions s'explique principalement par (i) le passage d'écoulements pyroclastiques ou de bouffées chaudes sur les glaciers qui recouvrent le sommet de la montagne, (ii) le contact entre les écoulements de lave ou d'autres produits volcaniques et la glace ou la neige, (iii) l'activité éruptive ou géothermique qui fait fondre la base des couvertures de glace. Des scénarios de fonte basés sur un dépôt important de produits chauds sur la neige conduisent à un taux de fonte de 10 mm/mn. L'entraînement mécanique et la comminution de la neige et de la glace sont des processus importants dans le déclenchement des lahars

Interactions volcans glaciers, mesures de terrain, télédétection et modélisation : étude du cas du Nevado del Ruiz

Extrait de documentInteractions of hot eruptive products with snow and ice have been inferred from geomorphological and glaciological perturbations on ice-clad active volcanoes. These perturbations record a variety of processes, including rapid melting, snow and ice avalanching, surficial abrasion, and mechanical scouring or gullying. The loss of large volumes of snow and ice during eruptions results mainly from : 1) the passage of pyroclastic flows and surges or hot blasts on the glacier that caps the mountain ; 2) the contact of subaerial lava flows or tephra with ice or snow ; 3) the eruptive or geothermal activity which melts the bases of ice caps. Pyroclastic and lahar deposits, vegetation, and ice and snow were separated on a 1986 SPOT satellite image using remote sensing techniques and extensive field survey at Nevado del Ruiz, Colombia. Geomorphological and hydraulic parameters of transient, mixed avalanches (tephra, snow, and ice) which transformed to lahars suggest non-channelled, unstratified, high-density, gravity driven flows.Les interactions de produits éruptifs de température élevée avec la neige et la glace ont été déduits des perturbations géomorphologiques et glaciologiques observées sur les volcans actifs ayant une couverture glaciaire. L'étude de ces perturbations présente une grande variété de processus dont la fonte rapide, les avalanches de glace ou de neige, l'abrasion superficielle, le fort ravinement mécanique. La disparition d'énormes volumes de glace et de neige au cours des éruptions résulte principalement de ; 1) le passage d'écoulements pyroplastiques et de vagues de nuées de haute température sur les glaciers couronnant le sommet ; 2) le contact de coulées de lave ou de tephra avec glace et la neige ; 3) l'activité éruptive et géothermale qui font la base de la glace ou du manteau neigeux. L'image satellite SPOT 1986 a permis de différencier les dépôts de matériaux pyroplastiques, les lahars, la végétation, la glace et la neige, en utilisant les techniques de télédétection couplées a une minutieuse campagne de terrain. On a noté des traces d'éléments géomorphologiques et hydrauliques ayant tendance a disparaître ainsi que des avalanches mixtes (tephra, neige et glace) qui, transformées en lahars, évoquent des écoulements de haute densité, non canalisés et non stratifiés. En utilisant des ortho-images trois dimensions et les résultats des campagnes de terrain, il a été possible de calculer les surfaces de neige et de glace qui ont été décapées ainsi que les volumes perdus pendant les 20 à 90 minutes de l'éruption du 13 novembre 1985. De tels volumes impliquent des taux de fonte très élevés et des transferts de chaleur extrêmement vigoureux des produits éruptifs à la neige et la glace. Les effets mécaniques d'entraînement et de transmission de chaleur à la neige et la glace sont des processus essentiels dans le déclenchement des lahars

Interactions volcans glaciers, mesures de terrain, télédétection et modélisation : étude du cas du Nevado del Ruiz

[Departement_IRSTEA]EEE [TR1_IRSTEA]E31-Ingénierie et prévention des risques naturels en montagneExtrait de documentInteractions of hot eruptive products with snow and ice have been inferred from geomorphological and glaciological perturbations on ice-clad active volcanoes. These perturbations record a variety of processes, including rapid melting, snow and ice avalanching, surficial abrasion, and mechanical scouring or gullying. The loss of large volumes of snow and ice during eruptions results mainly from : 1) the passage of pyroclastic flows and surges or hot blasts on the glacier that caps the mountain ; 2) the contact of subaerial lava flows or tephra with ice or snow ; 3) the eruptive or geothermal activity which melts the bases of ice caps. Pyroclastic and lahar deposits, vegetation, and ice and snow were separated on a 1986 SPOT satellite image using remote sensing techniques and extensive field survey at Nevado del Ruiz, Colombia. Geomorphological and hydraulic parameters of transient, mixed avalanches (tephra, snow, and ice) which transformed to lahars suggest non-channelled, unstratified, high-density, gravity driven flows.Les interactions de produits éruptifs de température élevée avec la neige et la glace ont été déduits des perturbations géomorphologiques et glaciologiques observées sur les volcans actifs ayant une couverture glaciaire. L'étude de ces perturbations présente une grande variété de processus dont la fonte rapide, les avalanches de glace ou de neige, l'abrasion superficielle, le fort ravinement mécanique. La disparition d'énormes volumes de glace et de neige au cours des éruptions résulte principalement de ; 1) le passage d'écoulements pyroplastiques et de vagues de nuées de haute température sur les glaciers couronnant le sommet ; 2) le contact de coulées de lave ou de tephra avec glace et la neige ; 3) l'activité éruptive et géothermale qui font la base de la glace ou du manteau neigeux. L'image satellite SPOT 1986 a permis de différencier les dépôts de matériaux pyroplastiques, les lahars, la végétation, la glace et la neige, en utilisant les techniques de télédétection couplées a une minutieuse campagne de terrain. On a noté des traces d'éléments géomorphologiques et hydrauliques ayant tendance a disparaître ainsi que des avalanches mixtes (tephra, neige et glace) qui, transformées en lahars, évoquent des écoulements de haute densité, non canalisés et non stratifiés. En utilisant des ortho-images trois dimensions et les résultats des campagnes de terrain, il a été possible de calculer les surfaces de neige et de glace qui ont été décapées ainsi que les volumes perdus pendant les 20 à 90 minutes de l'éruption du 13 novembre 1985. De tels volumes impliquent des taux de fonte très élevés et des transferts de chaleur extrêmement vigoureux des produits éruptifs à la neige et la glace. Les effets mécaniques d'entraînement et de transmission de chaleur à la neige et la glace sont des processus essentiels dans le déclenchement des lahars

Intéractions magma-glace, déclenchement de lahars et risques liés aux volcans englacés : approche pluri-disciplinaire et quantitative

Extrait de documentRecent eruptions of ices volcanoes highlighted " magma-ice " interactions, the process of fusion, mechanical abrasion and channeling created by pyroclastic runoffs on snow and ice. These interactions may destabilize the ice cap and quickly generate mixed avalanches and large and erosive debris flows, even if the eruption is small. The goal of this study is to: identify runoffs generated by these interactions; assess water volumes derived from the fusion and the incorporation of snow and ice in pyroclastic runoffs; model the thermal and mechanical processes of heat transfer from magma to ice.Les éruptions récentes de volcans englacés ont mis en exergue les interactions "magma-glace", les processus de fusion, d'abrasion mécanique et de ravinement générés par les écoulements pyroclastiques sur la neige et la glace. Ces interactions sont capables de déstabiliser les calottes glaciaires et de générer rapidement des avalanches mixtes et des coulées de débris volumineuses et érosives, même si l'éruption s'avère modérée. Cette étude vise à : identifier les écoulements générés par ces interactions; évaluer les volumes d'eau issus de la fusion et de l'incorporation de neige et de glace aux écoulements pyroclastiques ; modéliser les processus thermiques et mécaniques de transfert de chaleur du magma à la glace