Unrest at Domuyo Volcano, Argentina, detected by geophysical and geodetic data and morphometric analysis

New volcanic unrest has been detected in the Domuyo Volcanic Center (DVC), to the east of the Andes Southern Volcanic Zone in Argentina. To better understand this activity, we investigated new seismic monitoring data, gravimetric and magnetic campaign data, and interferometric synthetic aperture radar (InSAR) deformation maps, and we derived an image of the magma plumbing system and the likely source of the unrest episode. Seismic events recorded during 2017-2018 nucleate beneath the southwestern flank of the DVC. Ground deformation maps derived from InSAR processing of Sentinel-1 data exhibit an inflation area exceeding 300 km2, from 2014 to at least March 2018, which can be explained by an inflating sill model located 7 km deep. The Bouguer anomaly reveals a negative density contrast of ~35 km wavelength, which is spatially coincident with the InSAR pattern. Our 3D density modeling suggests a body approximately 4-6 km deep with a density contrast of -550 kg/m3. Therefore, the geophysical and geodetic data allow identification of the plumbing system that is subject to inflation at these shallow crustal depths. We compared the presence and dimensions of the inferred doming area to the drainage patterns of the area, which support long-established incremental uplift according to morphometric analysis. Future studies will allow us to investigate further whether the new unrest is hydrothermal or magmatic in origin.Fil: Astort, Ana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Walter, Thomas R. German Research Centre for Geosciences; AlemaniaFil: Ruiz, Francisco. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto Geofísico Sismológico Volponi; ArgentinaFil: Sagripanti, Lucía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Nacif, Andres Antonio. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto Geofísico Sismológico Volponi; ArgentinaFil: Acosta, Gemma. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto Geofísico Sismológico Volponi; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Folguera Telichevsky, Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; Argentin

Crustal and Mantle Structure Beneath the Southern Payenia Volcanic Province Using Gravity and Magnetic Data

The Auca Mahuida volcanic field lies on the southernmost Payenia Volcanic Province, one of the broadest retroarc volcanic plateaux in the southern Central Andes (~38°S). This voluminous basaltic flooding of Quaternary age was originated from a deep asthenospheric source, interpreted as a mantle plume product of changing slab dynamics. The geometry of this source is deduced from magnetotelluric data, but the limited spatial coverage of this array does not allow a detailed resolution of this anomaly. In order to present a detailed geometry of the conductive anomaly and related crustal magmatic bodies, we used multiple data sources. We combined Magnetic and Bouguer anomalies, Curie isotherm depth (T c ), Elastic Thickness (T e ) and Moho depth derived from the Global Earth Magnetic Anomaly Grid (EMAG2) and terrestrial gravity measurements, all together in a holistic geophysical analysis. The magnetic data depict a nearly 200-km-in-diameter circular anomaly that would correspond to a dense body according to the Bouguer anomaly. Geoid data from the Gravity Field Model (EIGEN-6c4) have been filtered in order to isolate deeper mass influences and visualize the asthenospheric upwelling previously described from magnetotelluric data. Moho inversion yields a crustal attenuation at 36- to 32-km depth coinciding with T e below 20-km depth and a shallow T c (≤15-km depth) at the site where Geoid positive undulation was calculated. Finally, surface analysis allowed defining a topographic swell, compatible with the dimensions of the identified magnetic anomaly, where the main rivers deviated, potentially due to a recent base level change.Fil: Astort, Ana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Colavitto, Bruno. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Sagripanti, Lucía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Garcia, Hector Pedro Antonio. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto Geofísico Sismológico Volponi; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; ArgentinaFil: Echaurren Gonzalez, Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Soler, Santiago Rubén. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto Geofísico Sismológico Volponi; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; ArgentinaFil: Ruíz, F.. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto Geofísico Sismológico Volponi; ArgentinaFil: Folguera Telichevsky, Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; Argentin

Volcanic unrest at Nevados de Chillán (Southern Andean Volcanic Zone) from January 2019 to November 2020, imaged by DInSAR

The volcanic complex of Nevados de Chillan, ´ located in the Southern Volcanic Zone (SVZ) of the Andes, has been active for the past 640 ± 20 ka. Its volcanic activity includes dome forming eruptions, explosive events, and lava flows. The most recent eruption cycle started in January 2016. We employ DInSAR time-series from Sentinel-1 data to investigate the unrest episode from January 2019 to November 2020. Two distinct periods of unrest are recognized in the time series. The first period (from January to October 2019) coincides with explosive events, dome growth inside the active crater, and a decrease in seismic activity but does not present a significant deformation. The second period (October 2019 to November 2020) is characterized by a displacement towards the sensor’s line-of-sight of 100–120 mm. The observed surface deformation is compatible with an inflation source approximately 1.5 km south-southwest of the present active vent, at 5.5 ± 0.5 km depth from the surface, and with a volume change of 0.044 ± 0.014 km3 . The most likely explanation for the observed inflation of Nevados de Chillan is the intrusion of magma in a reservoir feeding the current eruption cycle.Fil: Astort, Ana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Boixart, Gregorio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Folguera, Andrés. Universidad de Buenos Aires; ArgentinaFil: Battaglia, Maurizio. Università di Roma; Italia. U.S. Geological Survey, Volcano Disaster Assistance Program; Estados Unido

Mass-wasting deposits in the Domuyo Volcanic Center, northern Neuquén Andes (Argentina): An analysis of the controlling factors

A high-mobility mass movement deposit was identified along the Turbio river, which drains the north-facing hillslope of the Domuyo Volcano, in the northern Neuquén Andes. Multiple satellite images and aerial photograph images pre- and post-mass movement have been examined to study its general features and to narrow the time window of the event. Results suggest that, in 1997, a volume of approximately 0.8 × 106 m3 of debris slid nearly 10 km descending a vertical range of ~1400 m and covering a minimum area of 1.5 × 105 m2. The 1997 autumn-winter period was characterized by unusually heavy precipitation in the area (the largest value of precipitation registered in the last 30 years), which was related to a major El Niño Southern Oscillation event. We interpret the deposit as a debris flow event that would have emerged from a moraine whose loose sediments would have set into motion in a context of heavy rainfalls. Furthermore, in the vicinities of the Domuyo Volcano, there is a widespread occurrence of rock avalanches, mostly post-glacial in age, recognized and mapped in this work. Their distribution is coincident with recently published InSAR deformation patterns, which, together with seismic and geophysical data, may be indicating that the volcanic edifice has been subject to inflation processes for at least the last four years. Assuming that similar volcanic unrest episodes occurred in the last thousand years, we can speculate that a volcano-tectonic control could have played a role in the development of these rock avalanches. From there, this work shows that, in a deglacial landscape like the one that defines the Domuyo Volcano area, there are different elements that can act on slope instability. This information intends to be used proactively to advance in the hazard evaluation of these catastrophic processes in the northern Neuquén Andes, a zone with increasing agricultural and tourism activities.Fil: Hurley, Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Colavitto, Bruno. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan. Centro de Investigaciones de la Geosfera y Biosfera. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Centro de Investigaciones de la Geosfera y Biosfera; ArgentinaFil: Astort, Ana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Sagripanti, Lucía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Rosselot, Eduardo Agustín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Folguera, Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; Argentin

Caracterización litológica de los depósitos asociados a la caldera Varvarco, Andes Centrales del Sur (36°30’S)

La fosa de Las Loicas ubicada entre los 35° y los 37°30?S se caracteriza por la presencia de calderas volcánicas asociadas al régimen extensional plioceno. Se describe como una cuenca de intra-arco extensional y orientación N-NE, que incluye al norte a la caldera Planchón-Peteroa y al sur, al volcán Tromen. Entre ellos se encuentra la caldera Varvarco (36°30?S) con una extensión de 28 por 15 km, lindante al oeste con la laguna Varvarco-Ocampo.En el sector oriental de la caldera, se reconoce una sucesión de flujos lávicos basáltico-andesíticos de 200 metros de espesor, en discordancia con domos riolíticos en los estratos medios a inferiores. La secuencia finaliza con una secuencia de 260 metros de espesor de lavas basáltico-andesíticas, brechas volcánicas y autobrechas.Bajo el microscopio, los basaltos andesíticos presentan una textura porfírica compuesta por fenocristales de plagioclasa (50%), olivina (20%), clinopiroxeno (15%), ortopiroxeno (10%) y minerales opacos (5%) en una pasta intergranular. En los niveles medios, se observa una disminución en el porcentaje de fenocristales y la presencia de vidrio en la pasta en textura intersertal. Por su parte, los domos corresponden a riolitas porfíricas, compuestas por feldespato potásico (65%), cuarzo (25%) y plagioclasa (10%). La pasta presenta un textura microgranosa y en sectores esferulítica.Los datos de campo y estudios preliminares en la caldera Varvarco indican que se trata de una secuencia bimodal desarrollada durante el colapso de la caldera. Su estrecha relación con la caldera Calabozos, ubicada inmediatamente al norte indicaría un origen similar para ambas secuencias. Estudios previos, relacionan el volcanismo bimodal plio-cuaternario de la región con un proceso de delaminación cortical producto del empinamiento de la losa durante el Plioceno. El abrupto cambio en el ángulo de subducción habría provocado el desarrollo de calderas y domos riolíticos asociados a flujos basálticos.Fil: Iannelli, Sofía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Litvak, Vanesa Dafne. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Hurley, Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Astort, Ana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Søager, Nina. Universidad de Copenhagen; DinamarcaFil: Folguera Telichevsky, Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; Argentina1° Congreso de la Asociación Latinoamericana de VolcanologíaAntofagastaChileAsociación Latinoamericana de Volcanologí

El volcanismo plio-cuaternario de la Caldera Varvarco en los Andes Centrales del Sur (36º30’S)

A partir del Plioceno superior los Andes Centrales del Sur estuvieron controlados por un régimen extensión al que llevo al desarrollo de un amplio volcanismo conformado por calderas volcánicas de colapso (Folguera et al. 2006, Miranda et al. 2006). Entre los 35° y 37°S, estas calderas se encuentran emplazadas en la denominada fosa de Las Loicas, la cual fue descripta como una cuenca volcano-tectónica de orientación N-NE y controlada por fallas extensionales (Folguera et al. 2006). Dentro de la misma se desarrollaron las calderas Bobadilla, Mary y Varvarco (Hildreth et al. 1999, Folguera et al. 2006). En particular, la caldera Varvarco (36°30’S), objeto de estudio, presenta una extensión de 28 por 15 km, lindante al oeste con la laguna Varvarco-Ocampo. El origen y desarrollo de la caldera Varvarco fue asociado con el desarrollo de otras calderas localizadas al norte, como las calderas Planchón-Azufre, la caldera Calabozos y el campo volcánico Puelche (Hildreth et al. 1984, 1991).La caldera Varvarco presenta un relleno predominantemente volcánico caracterizado por una sucesión de lavas porfíricas basálticas a andesíticas, con variable contenido de fenocristales de plagioclasa y minerales máficos. En forma subordinada, se intercalan niveles de tobas vítreas, vitrófiros, y sedimentitas de grano muy fino. Toda la sucesión muestra una disposición subhorizontal, que solo es interrumpida por la intrusión de domos riolíticos y, en menor medida, diques basálticos subverticales, deformando en el contacto a las secuencias de la roca de caja (Fig. 1). Petrográficamente, los basaltos andesíticos son de textura porfírica donde predominan los fenocristales de plagioclasa, mientras que los fenocristales de la fase máfica comprendentanto olivina, clinopiroxeno y ortopiroxeno, dependiendo de los distintos niveles de flujo. La pasta es mayormente intergranular, con algunas variedades intersertales dada la presencia de vidrio. Por su parte,los intrusivos riolíticos corresponden a lavas porfíricas con fenocristales de feldespato alcalino y cuarzo,y subordinada plagioclasa, en una pasta mayormente microgranosa, por sectores felsítica a esferulítica.La signatura química del volcanismo descripto también muestra un carácter bimodal. Las lavas basálticasa andesíticas presentan un contenido de SiO2 entre ~50,6 y 61,5 % y una sumatoria en álcalis (Na2O+K2O)entre ~5,1 y 7,4; mientras que las riolitas poseen un contenido de SiO2 de ~77% y de Na2O+K2O de ~8,7.En conjunto, clasifican como rocas intermedias a ácidas de composición subalcalina, con un marcado gapen el contenido de sílice entre ambos grupos. La relación FeO/MgO indica una composición toleítica a calcoalcalina,mientras que los valores de La/Ta (~24,5-68,7) y Ba/La (~12,7-18,23) muestran una impronta de fluidos provenientes de la losa.Por otro lado, los datos isotópicos de Sr, Nd y Pb indicarían la participación de fuentes mantélicas empobrecidas en la génesis de este magmatismo: en el caso de las lavas basálticas a andesíticas muestran relaciones 87Sr/86Sr = ~0,7041 y 143Nd/144Nd = 0,5127; en el caso de las riolitas, el rasgo contrastante implicaría una mayor participación de componentes corticales, ya que muestran un valor promedio de 87Sr/86Srde 0,7055.Según las características expuestas, el volcanismo de Varvarco muestra un carácter bimodal, controlado regionalmente por estructuras extensionales. En este sentido, su génesis como caldera tendría una relación estrecha con las calderas que se desarrollaron alrededor de estas latitudes (35°-37°), como resultado delr e-empinamiento de la losa en subducción para el plio-pleistoceno, provocando el emplazamiento de unmagmatismo bimodal, vinculado a un proceso de delaminación (Hildreth et al. 1999, Kay et al. 2006, Ramosy Folguera 2011, Ramos et al. 2014). Sin embargo, teniendo en cuenta el limitado volumen de las secuencias y el predominio de facies lávicas basalto-andesíticas respectos de facies más ácidas, se propone una génesis asociada a un fuerte control estructural generando efusiones fisurales de características bimodales.Fil: Iannelli, Sofía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Medina Gallo, Nicolás. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Geología; ArgentinaFil: Traun, Marie. Universidad de Copenhagen; DinamarcaFil: Astort, Ana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Hurley, Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Litvak, Vanesa Dafne. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Soager, Nina. Universidad de Copenhagen; DinamarcaFil: Folguera Telichevsky, Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaXXI Congreso Geológico ArgentinoPuerto MadrynArgentinaAsociación Geológica Argentin

Understanding the drivers of volcano deformation through geodetic model verification and validation

International audienceVolcano geodesy often involves the use of models to explain observed surface deformation. A variety of forward models are used, from analytical point sources to numerical simulations that consider complex magma system geometries, topography, and material properties. Various inversion methods can then be used to relate observed volcano data to models. Ideally, forward models should be verified through intercomparison, to check for implementation errors and quantify the error induced by any approximations used. Additionally, forward models and inversion methods should be validated through tests with synthetic and/or real data, to determine their ability to match data and estimate parameter values within uncertainty. However, to date there have not been comprehensive verification and validation efforts in volcano geodesy. Here, we report on the first phase of the Drivers of Volcano Deformation (DVD) exercises, which were designed to build community involvement through web-based exercises involving calculations of static elastic displacement around pressurized magma reservoirs. The forward model exercises begin with a spherical reservoir in a homogeneous half space, then introduce topography, heterogeneous elastic properties, and spheroidal geometries. The inversion exercises provide synthetic noisy surface displacement data for a spherical reservoir in a homogeneous half space and assess consistency in estimates of reservoir location and volume/pressure change. There is variability in the results from both forward modeling and inversions, which highlights the strengths and limitations of different forward models, as well as the importance of inversion method choice and uncertainty quantification. This first phase of the DVD exercises serves as a community resource and will facilitate further efforts to develop standards of reproducibility

Understanding the drivers of volcano deformation through geodetic model verification and validation

International audienceVolcano geodesy often involves the use of models to explain observed surface deformation. A variety of forward models are used, from analytical point sources to numerical simulations that consider complex magma system geometries, topography, and material properties. Various inversion methods can then be used to relate observed volcano data to models. Ideally, forward models should be verified through intercomparison, to check for implementation errors and quantify the error induced by any approximations used. Additionally, forward models and inversion methods should be validated through tests with synthetic and/or real data, to determine their ability to match data and estimate parameter values within uncertainty. However, to date there have not been comprehensive verification and validation efforts in volcano geodesy. Here, we report on the first phase of the Drivers of Volcano Deformation (DVD) exercises, which were designed to build community involvement through web-based exercises involving calculations of static elastic displacement around pressurized magma reservoirs. The forward model exercises begin with a spherical reservoir in a homogeneous half space, then introduce topography, heterogeneous elastic properties, and spheroidal geometries. The inversion exercises provide synthetic noisy surface displacement data for a spherical reservoir in a homogeneous half space and assess consistency in estimates of reservoir location and volume/pressure change. There is variability in the results from both forward modeling and inversions, which highlights the strengths and limitations of different forward models, as well as the importance of inversion method choice and uncertainty quantification. This first phase of the DVD exercises serves as a community resource and will facilitate further efforts to develop standards of reproducibility

Understanding the drivers of volcano deformation through geodetic model verification and validation

International audienceVolcano geodesy often involves the use of models to explain observed surface deformation. A variety of forward models are used, from analytical point sources to numerical simulations that consider complex magma system geometries, topography, and material properties. Various inversion methods can then be used to relate observed volcano data to models. Ideally, forward models should be verified through intercomparison, to check for implementation errors and quantify the error induced by any approximations used. Additionally, forward models and inversion methods should be validated through tests with synthetic and/or real data, to determine their ability to match data and estimate parameter values within uncertainty. However, to date there have not been comprehensive verification and validation efforts in volcano geodesy. Here, we report on the first phase of the Drivers of Volcano Deformation (DVD) exercises, which were designed to build community involvement through web-based exercises involving calculations of static elastic displacement around pressurized magma reservoirs. The forward model exercises begin with a spherical reservoir in a homogeneous half space, then introduce topography, heterogeneous elastic properties, and spheroidal geometries. The inversion exercises provide synthetic noisy surface displacement data for a spherical reservoir in a homogeneous half space and assess consistency in estimates of reservoir location and volume/pressure change. There is variability in the results from both forward modeling and inversions, which highlights the strengths and limitations of different forward models, as well as the importance of inversion method choice and uncertainty quantification. This first phase of the DVD exercises serves as a community resource and will facilitate further efforts to develop standards of reproducibility