Monitoring Seismic and Volcanic activity in...

50
2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic and Seismic Hazards in East Africa Bekoa Ateba 17 - 28 August 2009 Inst. for Geological and Mining Research Yaounde' Charles Tabod Univ. de Yaounde' 1 Republic of Cameroon Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroon

Transcript of Monitoring Seismic and Volcanic activity in...

Page 1: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

2053-41

Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and CommunicatingVolcanic and Seismic Hazards in East Africa

Bekoa Ateba

17 - 28 August 2009

Inst. for Geological and Mining ResearchYaounde'

Charles TabodUniv. de Yaounde' 1

Republic of Cameroon

Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroon

Page 2: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

���������� ��������������������������������������������������������������������������������

!"#$������#%%&����������

���������� ���������� ���������� ���������� � ����������������������������������� ���������������� �!������� �!������� �!������� �!��� �����������"����#������ $����#%����������������

Page 3: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

����� ���������� ������������������

� ��������� �������������������� ����� ������

� ���� ��� ���������� �������� ���������� ��������������������������������������� �������� ����� ����������

Page 4: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

Part I

Seismological ActivitiesSeismological Activities

Page 5: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

Mt Cameroon

http://www.volcano.si.edu/world/region.cfm?rnum=02

Page 6: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

������� �� � ��� ������������������!���"������� �����#�$%������������������#���&$'((�� �#�� �� ���������#������������������������� ���� �)��#��#�)��������� �*��*��*��*�� �������!+,-,�+�����",

� �� �� ����� . ����������� ������.�������� /������ ��������0/����1������23����� �����������������

� � ���������#������������#�� �����#���� ����������,

Page 7: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

Marzoli, A et al, 2000

Page 8: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

Stuart et al, 1985

Page 9: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

������� �� *2�4����������������� �����������������������2���� �����2������� �������� ��������� � �� �������!5(67� "������ � ���������������������4����#����,

� � �������������������������� �2���%(((,

http://earthquake.usgs.gov/regional/world/seismicity/africa.php

Page 10: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

�� �� ����� � ��

� 8�9������������������3�1�� �#������������� �����2����������� :����� ���1�������������� ����,

� � ������ �;����2��#�� ������ �� ������� ����� ������� ����������������������������� ��� �����������������

� � ����������� ����������2������������������� ��������� ����������,�

Page 11: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

�� �� ����� � �����������������

� � �#�������� ����� �����������9���������������<��������$6=%

� ���$6=%3������ ����#������������ �����������.((�� ���������#���9������������������ ����� ��#���� ����

� �������#�������5(�� ����������!$�8>"���� ������������9������������������ ������#��

� �������9������������������������!)�����"����������������

Page 12: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

Location of seismic stations.Quarries are shown as full circles.

Stuart et al, 1985; Dorbath et al, 1986

Page 13: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

�� �� ����� � �����������������

� � ��������� �9�� ���� � �������� ��������1����%.�� �1��� �)��������#�

� � ������� �������� ���� ��������#�&..�� ����� ����� ���������#�� ���� �9��������

� � �?�����������@9���������2����#��������1��1����A,=�� 0��1��� �� ���#�3�����

� �1����=�� 0������ ��#�� ���� �9��������

� +����������� ����2�9���������

Page 14: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

Seismic Crustal Model

Stuart et al, 1985

Page 15: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

�� �� ����� � �����������������

� � ���� �9���������� �#���� ��:�������##����12�� ��������#�� ��� �����������������

� � ������#� �� ������ ��������� �� �� �������� ���������#�������������� �������������������#���#�� ���� �9������� ��������������#�� �B�� 1��� ���C���!BC"

Page 16: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

�� �� ����� � �����������������

� *��������������:����2�1�����3�� ���� ����������������������������� ��������#�� ��������� �9����,

� � ��#�� ��9���������#���?������������������

Earthquakes usedin the telesismic study

Dorbath et al, 1986; Plomerova et al, 1993

Page 17: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

�� �� ����� � �����������������

� � ������ �������2�� �9�� � ���� ���������#�� ���������������.�-+-�1�����

� ������2����������������9�!D%,7E"���9������1����$6(��

� � ���� 1���� �� % E ���9� � �� � ��;���� 1������ � � �����1��������%�E����9��� ���� ���;�����1������������������������� �� ���>��������������� ����

� � ���� ���� ��� ��� ����1��� ���C

� � ���� ���� ����9����#�� �$6(����$%(�� �

Page 18: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

�� �� ����� � ����������������

� ���$6=5����� �������9�����#�'����������9��������������������� ����

� �����2�4�� ����F������ ������������� � ���� $6=' � � �� � � 1 = �� ���$6='�� �����������9����� ����12�=������������

� ����������9��12��� ��2������� 0� ����0 ������������������

Page 19: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

Summit View of Mt. Cameroon with trails

http://www.caboose.org.uk/journeys/CMintro.html

Page 20: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

1984 permanent stations (6)

1990 permanent stations (6)

Ateba et al, 1997

Page 21: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

Mt Cameroon Digital Seismic Network since 2003.

� (1C Station), �(3C Mobile Station), �(3C Station)

Page 22: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

�� �� ����� � ����������������

� � ������ ������������� ����������12� �9�� ��������������������$5� ��� �3������ ������������� ����2�!��9�����&'(�� "

� �1������� ���� ��������� �� � - #���� �# � � �1��������������������������� �-�#������#�� � �����������������#�:���2��#�&6@$7�����������2

� G�������� ������������������2�D�.� � ����������2� �2�1������1�������� ��������#���>����#�9�������@ �� �� ���������

Page 23: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

Seismicity of Mt Cameroon

Ambeh et al, 1989; Ateba et al, 1997

Page 24: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

�� �� ����� � ����������������

� ���$6=5��!������"�����$6='�!+2��"��9���#��� ����H�������������9�� ���� ��� ������������������ ���������������

� � � ����� .A !������" ��� $A(( !+2��" ����� ��������.A�!������"�����$A((�!+2��"�����

� �� ��� �����������#������ �����9�������������������� ���������#�� ����������$6=A

� � �����2���9�����9��������#���������5� ��� �����$6==0$6=6

Page 25: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

Temporary Seismic StationsNorth of Mt. Cameroon

Tabod et al, 1992

Page 26: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

�� �� ����� � ����������������

� ��������� ����2����� ����������� ��#���,��� �������� ��� ��

� �������� ����2��������12�� �����2�����2�����������#�� ������ ���� ����� ��������

� ��#9�#������ :������������������ ���������������� ������������������ ����������������2�������� �B�� 1��� ���C��

Tabod et, 1992

Page 27: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

�� �� ����� � ������������� �� ��������

� B�� %((7 �� %((A � ��9��� �#.% 1���� 1��� �������� 9���������� ��� � ��� ��� � ����� ������ �� � ����

� = �������� 9� �������� �� %((7

� ������� ������� �� .% �� %(('� ������� ������� �� .% �� %(('

� ������� 9� ��� ����� �� %((A���� % !�#��������2"�� -F/+� !�� �� ����"� <�/?+G-

Page 28: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

�� �� ����� � ������������� �� ��������

� ��#���9���� ���������2� ��� #�� �� ���**��������� ����

� ����9@������2 ��� ��2�1��� �� ��������9������ �� ��������������������9�� � ���� ��� ���#�� �������������,

� �@ ����@9����������� ��� ����� 2�� �9����������������������2���� ��2�������2�1��� �� ������ ���

� � ������ ��2�������#�� �� ����9� �������� �������������5((� ,

Page 29: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

�� �� ����� � ������������� �� ��������

� �;���������������#���2��� �9���)������������������������ ���1�������������

� ��� ��������������#�D�7�� �� ����������������� ������������9�� ��� �� �� ���������2���������,

� ������� �������&%7�� ������)��������������� ����� ������� ����������1����.A� ������� ���� �9��������

� ���������2�������1�9��.,=@5,(�� 0������ ���9�������,

� ���� ����� ���� ����3�� ���9���������2���� �5,%@5,5�� 0�,

Page 30: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

30

20

10

0

Dep

th (k

m)

2.5 -3.8

3.7

3.9

3.6

3.8

3.3 -3.6 3.3 -3.7

3.7

3.8

3.4-3.7

3.7

3.85

3.7

3.9

3.4-3.7

3.7

4.0

3.4-3.7 3.3-3.7

3.7

3.9

3.6

3.8

3.6

3.9

3.4-3.6 3.4-3.7

2.4-3.4

3.1-3.5 3.3-3.6

2.9-3.3

3.65

3.9

3.5

3.85

4.3 4.24.3

4.3 4.24.2

4.2

4.25

4.25 4.3

50

40

CM09 CM13 CM15 CM16 CM19 CM25 CM27 CM28 CM29 CM30 CM32

4.4

Crustal thickness along Profile 1 from South to North East

Page 31: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

Part II

M it i V l i A ti itiMonitoring Volcanic Activities

Page 32: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

�� ������������������!���"

The CVL an alignment of :

- Volcanic Icelands from Atlantic Ocean

V l i C t

Fitton et al., (1980)

-Volcanic Centres

- Plutons Complexes

- Sedimentary basins

Page 33: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

�� ������������������!���"

The main natural hazards along the CVL are associated with :

- Mount Cameroon, an active volcano and,

Fitton et al., (1980)

volcano and,

- The crater lakes (Nyos & Monoum).

Page 34: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

�����������

� G� ������7(���.7�� 5�(67�

Déruelle et al., (1987)

� ���-����

Page 35: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

�����������

• Recent Mt Cameroon Eruptions– 1909, NE flanc – 1922, 2 eruptions : Summit & SW flank– 1954, Summit – 1959, East flank– 1982, SW flank – 1999, SW flank – 2000, Summit and SW flank.

Page 36: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

�� �� ������������������

$, �������2��#������#�������� �!����� ���������"

%, �������2��#� �� ��-���������!?��������� <����� I *��"

Scientific approach Performed

!?����������@<������I�*��"., �������2��#��������������������

�� ����������G���� ���!��+���G�

Page 37: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

� )��������� ������

�� �� ������������������

Scientific studies

N

δN

1. Volcanological studies

� )�� ����2�!�1�����8��������"

� +�������8�>���� 0

1959

2000

1999

1922

1982

10km

Recent lava flows on Mt Cameroon

coana
Line
Page 38: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

Monitoring Mt Cameroon Volcano

2. Seismological studies

Mt Cameroon Digital Seismic Network since 2003.

� (1C Station), �(3C Mobile Station), �(3C Station)

Page 39: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

80

100

120

arth

quak

es

Eruption

Mt Cameroon SeismicityMarch-April 1999

Monitoring Mt Cameroon Volcano

3/15/99 3/19/99 3/23/99 3/27/99 3/31/99 4/4/99 4/8/99 4/12/99 4/16/99 4/20/99 4/24/99Date

0

20

40

60

Dai

ly fr

eque

ncy

of e

a

Fig. 3. Histogramme de la sismicité du Mont Cameroun pendant l'éruption de 1999. Histogram of 1999 Mt Cameroon Eruption

Page 40: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic
Page 41: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

Volcanic Hazards

Monitoring Mt Cameroon Volcano

Earthquakes Lava flows

Ashes Landslide

Page 42: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

�� �� ������������������

Volcanic Hazards

Results from a partnership between :

- BRGM (French Geological Survey) andSurvey) and

- MINMIDT (Cameroon).

Page 43: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

�� �� ������������������

�������������������

�������� �1��������������� ���������� ����� ���� � ������������� ��#@���������� �9 �������������������������,

��1�������������1� ��������� ���9��� �����,

�����#���:��� ���������������������������� ����������#�� � �������

Page 44: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

�� �� ������������������

�������� ������������ ����������������������������������#������������������,

+������������ ��� ��������� �������@ ������������������������ �����������3�8�� ��

-�������� �����#�� ����� G#��

Crisis Management

-��������3������#�������� 3�G#��3�8��� 3��������##����3��� ���������

���������� ���������������������������������@ G�������#������������������@ +�������������#����� ����@ �����������������@ +���)���� �����/�����>�������!+)/�"

Page 45: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

�� �� ������������������

T it i l Hi h

Prime Minister

Social Scientific

Defense Social Affairs Communication Territorial Administration Research Higher

Education Health Mines

Governor of Region

LocalCommittee

Radio andT.V.News papers IRGM / INC

Observatory

University

Department

Faculty

Directorateof Geology

Preventive and clinical

medicine

Page 46: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

�� ����������� ��������� ������������������##������ �,�/��������2�1������ ���������������#��� �������������9 �� ��� ��� ���������������#�������������� �� � ���

�� �� ������������������

��������������� ���,��������������,�������� �1������������������ ���#�� ����������������� ���1�����1����� ����������������,�� ��#������ ��������1�������,�

Page 47: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

�� �� ������������������

-���������

Topic Implementation InstitutionSeismicity YES - IRGM

Deformation Testing Uni ersit of B eaDeformation Testing - University of Buea

Ground temperature NO - IRGM / Universities

Geomagnetic field NO - IRGM / Universities

Gravity NO - IRGM / Universities

Gaz content NO - IRGM / Universities

Page 48: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

��������� ��

��������!$6=5�J .A����"� +2���!$6=5@ $A((����"

Monitoring Volcanic Activity

Degasing Project going on

Page 49: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

�!���"��!�� �����#�������������������� ����1�����������2��#���������� ����2������#�� �����,

� -����������������������9�� ���� :�����9�� �,� ������������ ����� �������������9 ��� ���������

Monitoring Mt Cameroon Volcano

� � �������,����������� �����#�������������������������������#�� ������������������ ���1���,����� �����������������2�����1������,��

� ������������1����������� ��������#���� � ���������������� ,��

� �����@�����������2�������� �������������1�9������� ���,

� G����������;���������������� ������������,

Page 50: Monitoring Seismic and Volcanic activity in Cameroonindico.ictp.it/.../19/contribution/15/material/0/0.pdf2053-41 Advanced Workshop on Evaluating, Monitoring and Communicating Volcanic

Thanks for your kind attention

Crater Lake Barombi Mbo Field trip up Mt Cameroon