<html> <head> <title>ERTA ALE</title> <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=iso-8859-1"> </head> <body bgcolor="#FFFFFF" text="#000000" link="#000000" vlink="#000000" alink="#FFCC99"> <table width="70%" border="0" align="center" cellpadding="5"> 	<tr bgcolor="#663300"> 		<td width="75%" colspan="2"> 		<font face="Arial, Helvetica, sans-serif" color="#FFFFFF" size="2"><font size="3"><b>Mesures thermiques &agrave; l'Erta'Ale&nbsp;&nbsp;&nbsp;(<i>Bulletin de la SVG, avril 2001</i>)</font><br><i>Pierre-Yves Burgi, Marc Caillet, et Steven Haefeli / Photos: Olivier Grunewald</i></font><a name="top"></a> 		</td> 		<td width="25%" align="right" valign="bottom"><a href="observations1_en.html" target="_self"><font face="Arial, Helvetica, sans-serif" color="#FFFFFF" size="2">read english version</font></a></td> 	</tr> 	<tr valign="middle" bgcolor="#CC9966"> 		<td width="100%" colspan="3"> 		<font size="-1" face="Arial, Helvetica, sans-serif"> 		<b>Autres observations:</b><br> 		<b> 		&gt; <a href="observations2.html" target="display">Erta Ale, une longue histoire!</a><br> 		&gt; <a href="observations3.html" target="display">Contexte geologique de l'erta ale (Afar)</a><br> 		&gt; <a href="observations4.html" target="display">Observations faites par Luigi CANTAMESSA, 14.11.2000</a> 		</b></font></td> 	</tr> 	<tr> 		<td width="25%" valign="top"></td> 		<td width="50%" valign="top"></td> 		<td width="25%" valign="top"></td>		 	</tr> 	<tr> 		<td colspan="3" valign="top"><font face="Arial, Helvetica, sans-serif" size="2"><i>Ce dossier sp&eacute;cial est n&eacute; d&rsquo;un double voyage organis&eacute; par G&eacute;o-D&eacute;couverte. <b>Ces voyages d&rsquo;&eacute;tudes s&rsquo;incrivaient pr&eacute;cisement dans le cadre des activit&eacute;s pr&eacute;vues par le plan de d&eacute;veloppement du Gouvernement Afar.</b></i></font></td> 	</tr> 	<tr> 		<td colspan="2" valign="top"><font face="Arial, Helvetica, sans-serif" size="2"> 		<b>Introduction</b> 		<br><br> 		L'Erta'Ale est un volcan bouclier situ&eacute; dans le triangle Afar en Ethiopie. Son nom Afar, qui signifie " la montagne qui fume " t&eacute;moigne de son activit&eacute; quasi permanente. L'Erta'Ale est un &eacute;norme &eacute;difice volcanique s'&eacute;tirant sur 30 km selon un axe parall&egrave;le au grand rift, et culmine &agrave; environ 700 m au-dessus de la d&eacute;pression Danakil. A cause des conditions climatiques extr&ecirc;mes du d&eacute;sert du Danakil, l'Erta'Ale n'a &eacute;t&eacute; visit&eacute; que par peu de voyageurs et volcanologues. Les Afars eux-m&ecirc;mes ne s'approchent pas de son sommet, croyant que des esprits de gardiens de troupeaux l'encerclent avec des chevaux volant. 		<br><br> 		Les premi&egrave;res observations scientifiques datent de la fin des ann&eacute;es 60s, d&eacute;but 70s, et sont dues &agrave; l'&eacute;quipe franco-italienne d'Haroun Tazieff et Giorgio Marinelli. En 1968, il y avait deux lacs de lave, un de 100 m de diam&egrave;tre log&eacute; &agrave; 160 m de profondeur d'un crat&egrave;re situ&eacute; au nord de la caldera, et un second, plus petit (65 m) et moins actif, log&eacute; &agrave; la m&ecirc;me profondeur que son voisin, mais au fond d'un puits situ&eacute; dans la partie central du lobe nord de la caldera. Depuis ces premi&egrave;res observations, le niveau des deux lacs n'a cess&eacute; de fluctuer. En 1971 le niveau se situait entre 10 et 20 m en dessous du plancher de la caldera. Une ann&eacute;e plus tard, les deux lacs ont atteint le bord et ont m&ecirc;me d&eacute;bord&eacute;. Le diam&egrave;tre du lac central &eacute;tait alors de 80 m. Cette situation a &eacute;t&eacute; report&eacute;e jusqu'en 1974, et &agrave; ce moment les deux lacs avaient la m&ecirc;me dimension. Exception faite d'une visite en 1976, l'activit&eacute; du sommet de l'Erta'Ale n'a plus &eacute;t&eacute; report&eacute;e jusqu'en novembre 1992. A cette date, le lac nord avait disparu, enfoui sous une masse de d&eacute;bris provenant de l'effondrement des bords du crat&egrave;re. Quant au puits central, son lac de lave &eacute;tait redescendu &agrave; 100 m de profondeur, et sa dimension r&eacute;duite &agrave; 40 x 70 m. Une autre visite du site en d&eacute;cembre 1995 n'a r&eacute;v&eacute;l&eacute; aucun nouveau changement. La visite en f&eacute;vrier 2001 de la SVG n'a pas r&eacute;v&eacute;l&eacute; de grands changements. Le lac est toujours actif avec des fontaines de lave de 5 &agrave; 10 m de haut. Le lac est situ&eacute; &agrave; 80 m de profondeur et ses dimensions ont substantiellement augment&eacute; puisqu'elles atteignent maintenant 80 x 100 m (forme elliptique). 		<br><br> 		Les seules mesures thermiques r&eacute;colt&eacute;es &agrave; l'Erta'Ale sont celles qui ont &eacute;t&eacute; effectu&eacute;es dans les ann&eacute;es 70 par l'&eacute;quipe de Tazieff. Les relev&eacute;s les plus r&eacute;cents de temp&eacute;rature sont ceux effectu&eacute;s par mesures infrarouges depuis des satellites (travail principalement effectu&eacute; par Oppenheimer, Francis et Rothery). La validit&eacute; de ces mesures reste discutable pour plusieurs raisons, et particuli&egrave;rement &agrave; cause de la faible r&eacute;solution spatiale des mesures t&eacute;l&eacute;-thermiques, puisqu'un point de l'image correspond &agrave; un cercle d'environ 40 m de diam&egrave;tre. En cons&eacute;quence, des mesures sur le terrain effectu&eacute;es &agrave; une distance de quelques m&egrave;tres du lac en utilisant un pyrom&egrave;tre et un thermocouple sont irrempla&ccedil;ables. 		<br><br> 		Les mesures thermiques r&eacute;colt&eacute;es par notre exp&eacute;dition et effectu&eacute;es entre les 13 et 15 f&eacute;vrier 2001 sont r&eacute;sum&eacute;es dans ce document. Plus de d&eacute;tails sont disponibles dans l'article " Field Temperature Measurements at Erta'Ale Lava Lake " (auteurs P.-Y. Burgi, M. Caillet, S. Haefeli) soumis pour publication dans une revue de volcanologie.		 		</font></td> 		<td align="center" valign="top"><br><br> 		<font face="Arial, Helvetica, sans-serif" size="1"> 		<img src="img/og17.jpg" width="250" height="166" border="0" alt=""><br> 		&copy; <i>G&eacute;o-D&eacute;couverte<br> 		(photo O. Grunewald)</i><br> 		<div align="left"><b>Mesure au pyrom&egrave;tre optique depuis le bord du pit-crater, effectu&eacute;e de nuit pour att&eacute;nuer les effets parasites du rayonnement solaire,il faut cependant ajouter environ 25 &deg;C aux valeurs obtenues pour compenser la distance. Donn&eacute;es enregistr&eacute;es sur PC (mesures en continues)</b></div> 		<br><br><br> 		<img src="img/og04.jpg" width="166" height="250" border="0" alt=""><br> 		&copy; <i>G&eacute;o-D&eacute;couverte<br> 		(photo O. Grunewald)</i><br> 		<div align="left"><b>Descente dans le puits...</b></div> 		</font></td>		 	</tr> 	<tr> 		<td align="center" valign="top"><br><br> 		<font face="Arial, Helvetica, sans-serif" size="1"> 		<img src="img/og06.jpg" width="250" height="166" border="0" alt=""><br> 		<img src="img/og07.jpg" width="250" height="166" border="0" alt=""><br> 		&copy; <i>G&eacute;o-D&eacute;couverte<br> 		(photos O. Grunewald)</i><br> 		<div align="left"><b>Mesures depuis le bord du lac discontinues (en haut) et continues (en bas).</b></div> 		<br><br><br> 		<img src="img/og09.jpg" width="166" height="250" border="0" alt=""><br> 		&copy; <i>G&eacute;o-D&eacute;couverte<br> 		(photo O. Grunewald)</i><br> 		<div align="left"><b>La plaque en acier d&eacute;pos&eacute;e avec la &laquo;canne &agrave; p&ecirc;che&raquo;</b></div> 		</font></td> 		<td colspan="2" valign="top"><font face="Arial, Helvetica, sans-serif" size="2"> 		<b>Facteur d'&eacute;missivit&eacute;</b> 		<br><br> 		Notre &eacute;quipe disposait d'un pyrom&egrave;tre pour la mesure des temp&eacute;ratures. Un pyrom&egrave;tre permet de mesurer &agrave; distance le rayonnement infrarouge &eacute;mit par la lave. Bien qu'il y ait une relation directe (formule de Max Planck) entre la quantit&eacute; de ce rayonnement et la temp&eacute;rature d'un corps " noir ", qui repr&eacute;sente un cas id&eacute;al, il y a un facteur de proportionnalit&eacute; &agrave; d&eacute;terminer pour interpr&eacute;ter les temp&eacute;ratures des objets. Par exemple, pour un m&eacute;tal ce facteur est tr&egrave;s faible (environ 0.1 pour l'aluminium), alors que pour le basalte il est compris entre 0.6 et 0.99. La premi&egrave;re manipulation a donc consist&eacute; &agrave; d&eacute;terminer ce facteur. Cela est possible si l'on corr&egrave;le la temp&eacute;rature mesur&eacute;e avec un thermocouple avec celle mesur&eacute;e avec le pyrom&egrave;tre. Cette manipulation a bien s&ucirc;r exig&eacute; une approche du lac de lave. Pour la mesure de temp&eacute;rature de la cro&ucirc;te (seule partie du lac accessible), le protocole suivant a &eacute;t&eacute; suivi: 		<br><br> 		<i>A l'aide d'un filin, une plaque d'acier de 18 cm par 18 cm (8 mm d'&eacute;paisseur) et qui contient un trou dans lequel le thermocouple est ins&eacute;r&eacute;, a &eacute;t&eacute; d&eacute;pos&eacute;e sur la cro&ucirc;te du lac. Du fait de la distance importante entre la terrasse et le lac, estim&eacute;e &agrave; 15 m, cette manipulation a exig&eacute; l'intervention des trois personnes (Marc Caillet, Steven Haefeli, et Pierre-Yves Burgi). En particulier, Marc Caillet, qui se trouvait dans une zone o&ugrave; la temp&eacute;rature ambiante s'&eacute;levait &agrave; 300&deg;C, a utilis&eacute; une grande perche d'acier (8 m de longueur)  afin d'&eacute;loigner la plaque de la paroi. Une fois cette plaque en contact avec la lave,  un relev&eacute; de temp&eacute;rature a &eacute;t&eacute; effectu&eacute; toutes les 30 secondes pendant les 10  premi&egrave;res minutes, puis chaque minute pendant les 20 minutes suivantes, jusqu'&agrave; ce que la temp&eacute;rature se stabilise. La temp&eacute;rature enregistr&eacute;e &agrave; ce moment &eacute;tait de l'ordre de 350&deg;C. Une mesure pyrom&eacute;trique effectu&eacute;e au m&ecirc;me endroit que l'emplacement du thermocouple a indiqu&eacute; une temp&eacute;rature de 342&deg;C (avec un indice d'&eacute;missivit&eacute; r&eacute;gl&eacute; &agrave; 0.9 sur le pyrom&egrave;tre).</i> 		<br><br> 		En combinant la temp&eacute;rature obtenue avec le thermocouple avec celle obtenue avec le pyrom&egrave;tre, et connaissant la longueur d'onde utilis&eacute;e par le pyrom&egrave;tre, il est possible de calculer le facteur d'&eacute;missivit&eacute; selon une proc&eacute;dure d&eacute;crite par exemple dans l'article de P.-Y. Burgi, bulletin SVG janvier 1998. Suivant cette proc&eacute;dure, nous avons obtenu un facteur de 0.74.  Le pr&eacute;l&egrave;vement d'un &eacute;chantillon de basalte a permis de confirmer cette valeur par l'utilisation d'un four (voir l'article de S. Haefeli, bulletin SVG octobre 1997, pour une description de la proc&eacute;dure).		 		</font> 		</td> 	</tr> 	<tr> 		<td width="100%" colspan="3" align="center" valign="top"><font face="Arial, Helvetica, sans-serif" size="1"> 		<img src="img/og10.jpg" width="250" height="166" border="0" alt=""> <img src="img/og11.jpg" width="250" height="166" border="0" alt=""> <img src="img/og12.jpg" width="250" height="166" border="0" alt=""><br> 		&copy; <i>G&eacute;o-D&eacute;couverte<br> 		(photos O. Grunewald)</i><br> 		<b>Les 3 &eacute;tapes de la &laquo;manipe&raquo;: habillement, d&eacute;ploiement et ouverture de la &laquo;p&ecirc;che&raquo;...</b> 		</font></td> 	</tr>	 	<tr> 		<td colspan="2" valign="top"><font face="Arial, Helvetica, sans-serif" size="2"> 		<b>Temp&eacute;rature des laves</b> 		<br><br> 		L'acquisition ponctuelle des temp&eacute;ratures &agrave; diff&eacute;rents endroits du lac a &eacute;t&eacute; effectu&eacute;e par pyrom&eacute;trie. De plus, des mesures pyrom&eacute;triques en continu ont &eacute;t&eacute; effectu&eacute;es sur des p&eacute;riodes de plusieurs dizaines de minutes (avec une mesure chaque seconde) et r&eacute;colt&eacute;es sur un PC portable. La cro&ucirc;te, les failles (nombreuses), ainsi que les fontaines de lave ont &eacute;t&eacute; les trois types de r&eacute;gions consid&eacute;r&eacute;es.  Ces mesures ont &eacute;t&eacute; faites depuis le bord du puits, ainsi que depuis la terrasse au fond du puits. Les mesures faites &agrave; proximit&eacute; du lac &eacute;taient primordiales puisque l'absorption des radiations par les gaz magmatiques entre la source et l'observateur, ainsi que l'agrandissement du champ de vu du pyrom&egrave;tre avec la distance sont deux facteurs qui tendent &agrave; fausser les mesures pyrom&eacute;triques.  Une diff&eacute;rence de l'ordre de 20 degr&eacute;s a effectivement &eacute;t&eacute; observ&eacute;e entre les maximums mesur&eacute;s depuis le bord et le fond du puits. D'autre part, les mesures de temp&eacute;rature ont &eacute;t&eacute; effectu&eacute;es de nuit afin d'&eacute;viter toute pollution due au rayonnement solaire (qui peut fausser jusqu'&agrave; 90% les valeurs pyrom&eacute;triques). 		<br><br> La surface du lac est renouvel&eacute;e en une dizaine de minutes environ. Des observations sur l'emplacement, la fr&eacute;quence et la dur&eacute;e des fontaines de lave ont &eacute;t&eacute; effectu&eacute;es par Yves Bessard et Alain De Chambrier, cumulant 14 heures d'observation. Au terme de ces observations, il en a &eacute;t&eacute; d&eacute;duit que statistiquement le nombre de fontaines de laves qui seraient constamment  activ&eacute;es se chiffre &agrave; environ 0.8, soit l'&eacute;quivalent d'une fraction d'une fontaine. 		<br><br> 		Les r&eacute;sultats principaux de ces mesures thermiques peuvent &ecirc;tre r&eacute;sum&eacute;s ainsi : La temp&eacute;rature enregistr&eacute;e la plus &eacute;lev&eacute;e se situait dans une fontaine de lave et s'&eacute;levait &agrave; <b>1217&deg;C</b>. Une temp&eacute;rature si &eacute;lev&eacute;e est caract&eacute;ristique d'un magma basaltique, ce qui est consistent avec la faible teneur en gaz observ&eacute;e sur le lac. A noter qu'un tel magma constitue la plupart de la cro&ucirc;te oc&eacute;anique. La temp&eacute;rature de la cro&ucirc;te du lac &eacute;tait tr&egrave;s variable, comprise entre 290&deg;C &agrave; proximit&eacute; des falaises, jusqu'&agrave; 520&deg;C dans certaines r&eacute;gions, avec une moyenne de <b>474&deg;C</b>. Sur la base de toutes ces temp&eacute;ratures, une estimation du flux thermique d&ucirc; au rayonnement a &eacute;t&eacute; calcul&eacute; et s'&eacute;l&egrave;ve &agrave; environ <b>100 MW</b>. 		<br><br> 		Un lac de lave actif comme celui de l'Erta'Ale est constitu&eacute; d'un volume de magma en circulation renouvel&eacute; en permanence par une source profonde de magma. Sans un tel renouvellement, le lac se refroidirait rapidement et se solidifierait en quelques mois. Les lacs constamment actifs peuvent &ecirc;tre consid&eacute;r&eacute;s comme une fen&ecirc;tre ouverte sur une colonne de magma, d'o&ugrave; leur int&eacute;r&ecirc;t pour &eacute;tablir des mod&egrave;les g&eacute;ophysiques des m&eacute;canismes volcaniques. En particulier, la d&eacute;termination du flux thermique permet de conna&icirc;tre le flux massique n&eacute;cessaire &agrave; compenser les pertes de chaleurs. Une estimation de la quantit&eacute; de magma en mouvement permet de contraindre les mod&egrave;les de l'&eacute;difice volcanique, les principaux mod&egrave;les &eacute;tant les intrusions de magma dans l'&eacute;difice, produisant un accroissement du volcan ou au contraire des m&eacute;canismes de recyclage dans des chambres magmatiques. Des mesures thermiques sur le terrain comme celles effectu&eacute;es par notre &eacute;quipe sont donc d'un int&eacute;r&ecirc;t certain pour l'&eacute;tude de ce type de volcan. Cependant, seules des mesures r&eacute;currentes r&eacute;parties sur plusieurs ann&eacute;es pourront &agrave; terme fournir une image plus pr&eacute;cise du fonctionnement de l'Erta'Ale.	 		</font></td> 		<td align="center" valign="top"><br><br> 		<font face="Arial, Helvetica, sans-serif" size="1"> 		<img src="img/plan-coupe.gif" width="250" height="334" border="0" alt=""><br> 		&copy; <i>G&eacute;o-D&eacute;couverte<br> 		(dessin J. Metzger)</i><br> 		<div align="left"><b>Vu plan (en haut) et coupe (en bas) du pit-crater sud:diam&egrave;tre env.170m </b></div> 		<br><br><br> 		<img src="img/og03.jpg" width="250" height="166" border="0" alt=""><br> 		<img src="img/og52.jpg" width="250" height="161" border="0" alt=""><br> 		&copy; <i>G&eacute;o-D&eacute;couverte<br> 		(photos O. Grunewald)</i><br> 		<div align="left"><b>Puits d&rsquo;effondrement (pit-crater), Erta Ale,<br>f&eacute;vrier 2001</b></div> 		</font></td>		 	</tr> 	<tr> 		<td width="100%" height="44" colspan="3" align="right"><font face="Arial, Helvetica" size="2"><a href="#top"><b>retour&nbsp;haut de page...</b></a></font></td> 	</tr> </table> </body> </html> 
