Academic literature on the topic 'Merací volant'

En el Volcán de Colima han existido diferentes fases explosivas que produjeron flujos piroclásticos, entre ellas las erupciones de 1611, 1818 y 1913. Los flujos se distribuyeron hacia el sur encajonándose en las barrancas. Se presentan las secciones y mapas del volcán. El análisis granulométrico mostro una Md Ï• de -1 a 3 y permitió observar la similitud con los flujos piroclasticos de tipo intermedio. Los flujos presentan gran cantidad de fragmentos líticos en matriz fina y pueden separarse en unidades de flujo de 2 a 10 m que corresponden a "surges" y avalanchas. También existen flujos caóticos, sin estratificación ni clasificación. Basándose en estas características se argumenta a favor de que los flujos piroclasticos se originaron al fragmentarse el domo y en contraste con lo que ocurre eh los del tipo St. Vincent y Merapi. El alto grado de fluidez y la alta temperatura de los flujos se infiere por la presencia de carbón, tubos de vesículas y lentes de fragmentos alargados. Se encontró una secuencia mafica alcalina intercalada entre los flujos piroclasticos andesíticos calci-alcalinos que muestra la naturaleza compleja del origen magnatico.

This diploma thesis describes construction design of a measuring steering wheel. This mechanism replaces the original steering wheel in the tested vehicle. Connection is made via steering shaft through an adapter. Measured parameters are steering torque and angular position of steering while driving. Measurements obtained during test-ride show some of the dynamic aspects of the tested vehicle.

Le 26 octobre 2010, le Merapi, volcan le plus peuplé et le plus actif de l'île de Java en Indonésie, est entré en éruption. Depuis plusieurs mois, l'activité du volcan avait crû de manière exponentielle et les scientifiques s'attendaient à une éruption exceptionnelle. Leurs pronostics furent confirmés puisqu'un blast parcourut une distance de 8 km, rasa en partie deux villages évacués, et tua mbah Marijan, le « gardien des clés du volcan » et son entourage, ce qui perturba l'équilibre culturel de la région. Dans les jours suivants, l'activité du volcan continua de s'intensifier et des évacuations massives furent organisées. L'éruption paroxysmale du Merapi eut lieu dans la nuit du 4 au 5 novembre ; alors que plusieurs dizaines de milliers de villageois étaient en train de fuir le volcan, de puissantes coulées pyroclastiques dévastèrent les flancs du volcan, tuant et détruisant tout sur leur passage sur une distance maximale de 17 km. Cette nuit-là, plus de 250 personnes furent tuées et des milliers d'autres blessées. Le secteur agricole subit de lourdes pertes puisque de nombreuses récoltes et un grand nombre de têtes de bétail furent perdus. L'activité touristique de la région connut une réaction en chaîne d'impacts, générée en grande partie par la fermeture de l'aéroport de Yogyakarta. La thèse propose de faire une étude transversale et systémique de ces impacts en analysant comment gouvernement et populations se remettent de cette éruption et s'apprêtent à faire face à une future crise causée par le Merapi
On October 26th 2010, the Merapi volcano, the most populated and active volcano on the Java Island in Indonesia, began erupting. During several months, the volcano's activity grew exponentially and scientists were expecting an exceptional eruption. Their predictions got confirmed as a blast ran through a distance of 8 km, partially destructed two villages (that got evacuated) and killed mbah Marijan, the « Volcano's keys guardian » and his entourage. As a consequence, the cultural balance of the region got disrupted for a while. In the following days, the volcano's activity kept increasing and mass evacuations were organized. The paroxysmal eruption of Merapi occurred in the night of November 4th to 5th 2010, while tens of thousands of villagers were running away from the volcano. Powerful pyroclastic flows ran down its flanks, killing and destroying everything on their way over a maximum distance of 17 km. During that night, over 250 people were killed and thousands were injured. The agricultural sector suffered from heavy losses as many crops and livestock were lost. The tourism industry in the region experienced a chain reaction of impacts generated by the closure of Yogyakarta airport. The thesis offers to make a transversal and systemic study of these impacts by analyzing how the government and people recovered from the eruption and how they are to face a future crisis caused by the Merapi

Les connaissances actuelles sur le comportement hydrogéologique des édifices volcano-détritique sont encore limitées et cela limite la bonne gestion des ressources en eau. Depuis une décennie, sur les flancs du volcan Merapi, à Java Centre, en Indonésie, une pression croissante se fait sur la ressource en eau avec l'intensification des pratiques agricoles irriguées, la croissance de la population et les utilisations industrielles de l'eau. Le manque de connaissances sur les processus du cycle de l'eau par les consommateurs déclenche des conflits d'usage et le partage de l'eau devient une question centrale. Une compréhension plus précise du cycle de l'eau dans sa globalité dans ce genre de contexte est donc un point fondamental qui a besoin d'être amélioré.Ce travail a été axé sur la caractérisation des ressources en eaux souterraines à travers l’étude de la géométrie et des propriétés hydrodynamiques des systèmes aquifères /aquitards multi-couches à l'échelle d’un bassin versant expérimental sur le flanc Est du volcan Merapi. Pour couvrir tous les processus impliqués dans la circulation des eaux souterraines, une approche multi-disciplinaire a été choisi.Une nouvelle approche géologique et géomorphologique a été réalisé afin de caractériser la structure interne et l'architecture de dépôt sur le flanc Est du Merapi. Sur la base de ces résultats, un modèle conceptuel géologique et géomorphologique a été construit et révèle des formations détritiques chenalisées et connectées depuis les hautes altitudes jusqu’aux vallées, créant des chemins préférentiels pour les eaux souterraines.La caractérisation du climat avec l'estimation des termes du bilan hydrique et la description des principaux processus hydrologiques sont décrits par le suivi de deux années hydrologiques (2011-2012 et 2012-2013 ). Le climat tropical de cette région se caractérise par une période de mousson (Novembre à Mai ) et une saison sèche (Juin à Octobre ). Le bilan hydrologique est caractérisé par 40 % des précipitations sont perdus par évapotranspiration, 10 % s'écoulent et la moitié restante s'infiltre à travers l'édifice volcano-détritique et recharge les aquifères multicouches.Le fonctionnement hydrogéologique d'un environnement volcano-détritique complexe a pu être appréhendé à l’aide d’un suivi hydrogéologique, hydrochimique et géochimiques sur les sources et des puits peu profonds. Deux ceintures de sources ont été identifiées: la première est caractérisée par des sources de dépression alignées le long d'une ligne topographique tandis qu'une faille normale est probablement à l'origine de la seconde. L’utilisation de la température de l’eau de source comme traceur de l’altitude de recharge a permis l’identification de plusieurs systèmes aquifères multi-couches. Les propriétés hydrauliques de ces aquifères ont été établi à partir des l'analyses des essais hydrauliques. Le premier système aquifère est situé proche de la surface et possède une faible conductivité hydraulique. En revanche, un second système aquifère a été identifié en profondeur et possède une forte perméabilité. Le traceur “température” met en évidence un effet de mélange entre le premier et le deuxième aquifère au niveau des sources de basses altitudes . Ce phénomène est confirmé par les résultats des analyses isotopiques.L'application d'un modèle numérique couplant la circulation des flux, le transfert de masse ou le transfert de chaleur confirme le modèle conceptuel hydrogéologique et permet de quantifier la ressource en eau
The current knowledge on the hydrogeological behavior of the volcano-detritic edifices is still sparse and these lacks limit the attempting of water resource management. Since a decade, on the flanks of Merapi volcano, in Central Java, Indonesia, an increasing pressure is done on the water resource with the intensification of the irrigated agriculture practices, the growth of population and the water industrial uses. The lack of knowledge about the water cycle processes by the consumers triggers water use conflicts and the water sharing becomes a central issue. A most accurate understanding of the water cycle in its globality in this kind of context is hence a fundamental point that need to be improved.This work has been focused on the characterization of groundwater resource thought the identification of the extent, the geometry and hydrodynamic properties of the aquifers/aquitards multi-layered system at the experimental catchment scale on the Eastern flank of Merapi volcano. To cover all the processes involved into the groundwater circulation, a multi-disciplinary approach has been chosen.A new geological and geomorphological approach is performed to characterize the internal structure and the deposit architecture on this zone of the Eastern flank of the Merapi. Based on these results, a geological and geomorphological conceptual model has been built and insists on the channelized detritic formations connected from the upper parts to the low lands through the volcanic edifice and that create preferential groundwater path ways.The climate characterization with the estimation of the water balance terms and the description of main hydrological processes are described with the monitoring of two hydrological years (2011-2012 and 2012- 2013). The tropical climate of this region is characterized by seasonal monsoon (November to May) and dry season (June to October). The global water balance can be distributed as follow: 40% of rainfall are lost by evapotranspiration, 10% runs off and the remaining half infiltrates through the volcano-detritic edifice to recharge the multi-layered aquifers.The hydrogeological functioning of a complex volcano-detritic environment is explained through the implementation of hydrogeological, hydrochemical and geochemical monitoring on inventoried springs and wells. Two spring belts are described, the first one is characterized by depression spring along a topographic line while a normal fault is probably at the origin of the second one. The identification of a multi-layered aquifer systems has been done based on the determination of the spring water temperature as a relevant tracers of the recharge elevation and the groundwater circulations. The hydraulic properties of these aquifers have been investigated from the analysis of hydraulic tests. Results show a low permeable aquifer close to the surface with a local recharge while a second aquifer system with high permeability and regional recharge is located deeper. The tracer temperature shows a mixing effect between the first and the second aquifers in the springs at low elevation. This phenomenon is confirmed by the isotope analysis.The application of a coupled numerical model between flow circulation, first mass transfer and second heat transfer confirms the hydrogeological conceptual model of volcano-sedimentary edifice and allows to quantify the water resource

Merapi volcano, located in Central Java, is one of the most active volcanoes in Indonesia. 2 million people are living in its immediate neighborhood. Therefore Merapi was selected within the International Decade of Natural Disaster Reduction (IDNDR) of UNESCO as one of 15 so called high risk volcanoes in the world. National and International research groups from Indonesia, France, Netherlands, Japan, USA and Germany are working on Merapi. Different methods are applied on Merapi to study the volcanic processes and to improve the possibilities to predict future eruptions. In this thesis the importance of gravity changes in space and time for the analysis of volcanic processes is analyzed and further developed. First the basic theory of Earth's gravity field and gravity anomalies is described. For the interpretation of gravity anomalies several programs have been developed using the MATLAB software package. The programs are used for the interpretation of gravity changes in time which have been observed five times between summer 1997 and summer 2000 in a repetition network around Merapi volcano. This network consists of 23 stations. During all campaigns four LaCoste&Romberg gravimeters model G and D have been used. Height changes at the observation sites are controlled by GPS-observations which have been carried out in parallel with the gravity measurements. The observed gravity and height changes are small. They reveal that Merapi volcano is just now an open system where no large stresses can build up. Nevertheless possible models are developed to explain the observed changes. Based on four geometric models of magma chamber and conduit within the volcano?s edifice as found in the literature the migration of magma in the conduit is investigated. The conduit system thereby is modeled by a cylinder, the magma chamber by a sphere. It is shown, that gravity changes map the migration of the magma, if gravity changes at stations at the crater rim are considered. Gravity changes at stations far away from the volcano conduit (2 ? 25 km) can be explained by changes within the geohydrothermal system. For this purpose particular ground water layers as determined by other geophysical methods (resistivity observations, magnetotelluric measurements and LOTEM) are modeled as concentric cylinders around the conduit of Merapi volcano. The resulting density changes in the cylinders explain with sufficient accuracy the observed gravity changes. Precise repeated gravity observations in combination with other geophysical methods allow therefore the detailed analysis of subsurface mass migration within a volcano.

L’intérêt de la télédétection appliquée aux volcans actifs et potentiellement dangereux a été démontré depuis longtemps dans la mesure où cette technique a participé à l’amélioration de la compréhension des processus éruptifs et des aléas volcaniques, amélioration qui permet une réduction des risques volcaniques. Nous avons entrepris plusieurs études volcanologiques reposant sur l’usage d’images de moyenne et haute résolution spatiale, qu’elles soient optiques (IKONOS, Pléiades, GeoEye, Quickbird and SPOT5), radar (ALOS-PALSAR) ou bien thermiques (ASTER et MODIS «hot spot»). Associées à l’analyse de MNTs et de photographies aériennes acquises par un drone, ces études ont consisté à appliquer des techniques de télédétection sur le Semeru et le Merapi, deux des volcans composites les plus actifs et les plus densément peuplés de l’ile de Java en Indonésie. Cette recherche fondée sur la télédétection a permis de mettre en évidence des structures géologiques et tectoniques, d’identifier, de classer et de cartographier des dépôts éruptifs sur les deux volcans et a servi à améliorer l’évaluation des risques à la suite des grandes éruptions de 2002-2003 au Semeru et de 2010 au Merapi. Nous avons également initié une étude afin de comprendre les interactions entre l’activité éruptive et le contexte sismo-tectonique régional en utilisant l’analyse des données MODIS avec la méthode MODVOLC. Nous avons remis à jour la carte géologique du volcan Semeru en y associant des données issues de l’interprétation d’images HSR récentes, des photographies aériennes, l’analyse de MNTs et des observations de terrain, notamment dans le réseau hydrograhique qui convoie des lahars. Nous avons décrit l’histoire éruptive postérieure à 2001 au Semeru en incluant la grande éruption à l’origine des écoulements pyroclastiques (EPs) en 2002-2003 et les éruptions effusives de 2012-2014, qui constituent un phénomène rarement observé sur ce volcan. Le Semeru a produit un volume de 2.5 ± 0.5 106m3 de coulées de lave provenant du cratère sommital entre 2010 et 2014, ce qui peut annoncer, pour la première fois depuis 1967 ou 1941, une modification profonde du style éruptif de ce volcan. Au moment de terminer cette thèse, le dome-coulée situé dans le cratère Jonggring-Seloko continue à croître et les coulées de lave dépassent 2 km de longueur dans la cicatrice majeure en pente raide sur le flanc SE ; leurs fronts pourraient s’effondrer et produire des EPs dont le volume moyen pourrait excéder les valeurs de 3 à 6.5 million de m3 mesurées sur la période 1967-2007. Les écoulements futurs pourront déborder des parois de la cicatrice vers l’aval et se propager vers les vallées des flancs est et sud-ouest. L’épisode éruptif du 26 octobre au 23 novembre 2010 s’est avéré l’événement majeur de l’activité du Merapi depuis 1872. Notre interprétation des images HSR démontre qu’à l’issue des éruptions explosives, le sommet du Merapi a perdu un volume de 10 x 106m3 et la gorge de Gendol orientée SSE a été élargie jusqu’à mesurer 1.3 x 0.3 x 0.2 km. Le nouveau cratère élargi et profond inclut le dome post-2010, qui a été fracturé en 2013, tandis que ses parois verticales instables peuvent être fragilisées par les explosions mineures de 2013 et 2014. Nous avons identifié et cartographié les dépôts pyroclastiques et de lahar de 2010 en appliquant plusieurs méthodes de classification aux images optiques HSR et aux données polarisées de Radar à Synthèse d’Ouverture (RSO). Les résultats démontrent la capacité de l’imagerie satellitaire HSR à capturer l’extension et les impacts de dépôts immédiatement après une grande éruption et avant tout remaniement. Cette technique met en exergue l’utilité de l’imagerie haute résolution et des données radar pour les volcans en activité persistante dont l’accès est souvent rendu impossible. (...)
Remote sensing has long been recognized as a tool for analysis at active and hazardous volcanoes because it can augment our understanding of the processes that underlie volcanic activity so as enable us to apply this understanding to volcanic risk reduction. This thesis presents a volcanological study using High-Spatial Resolution optical images (IKONOS, Pléiades, GeoEye, Quickbird and SPOT5 satellites), radar data (ALOS-PALSAR sensor) and thermal (ASTER satellite and MODIS hot spot) images. In association with DEMs and low-altitude aerial photographs, remote sensing techniques have been applied for tracing the evolution of activity at Semeru and Merapi, two of the most active and densely populated volcanoes in Java, Indonesia. This remotely sensing-based study has unraveled structures, geological features and erupted deposits of both volcanoes and has improved the existing hazard assessment after their most recent eruptions. The thesis also presents the first advance towards deciphering possible interactions between regional tectonic earthquakes and renewed stages of eruptive activity of Merapi and Semeru volcanoes based on the analysis of volcanic hotspots detected by the MODVOLC technique. The geological map of Semeru is updated, including additional data derived from the interpretation of the most recent satellite images, aerial photographs, DEM analysis and fieldwork. The post-2001 eruptive activity at Semeru, including the large PDC-forming eruption in 2002-2003 and uncommon lava flow eruptions in 2010-2014 are investigated. The fact that Semeru has produced several lava flows from the central summit vent between 2010 and 2014 may herald a profound change in eruption style for the first time since at least 1967. At the time of writing, a dome-fed coulée in the Jonggring-Seloko crater continues to grow and lava flows are extending to distances of >2 km down Semeru's SE-scar; their fronts may collapse and produce large-volume pyroclastic density currents (PDCs), perhaps exceeding the average (1967-2007) volume range of 3 to 6.5 million m3. Future dome-collapse PDCs may travel farther down the main SE scar and can spill over its lowermost rims towards the southwest and eastward radiating drainage network. The 26 October-23 November 2010 eruption was the Merapi’s largest event since 1872 (it attained VEI=4). The interpretation of HSR images shows that due to the explosive eruptions, the summit area lost about 10 x 106m3 and the SSE-trending Gendol Breach enlarged to reach 1.3 x 0.3 x 0.2 km in size. The new, enlarged and deep summit crater including the 2010 lava dome is extremely unstable having been weakened by the post-2010 explosive events. This instability is a result of the steep Gendol Breach below the mouth of the crater and the steep and unstable crater walls. The 2010 Merapi pyroclastic and lahar deposits have been identified by applying several classification methods to HSR optical images and dual-polarization synthetic aperture radar (SAR) data. The results show the ability of remotely sensed data to capture the extent and impacts of pristine deposits shortly after emplacement and before any reworking, and highlight the purpose of using high-spatial resolution imagery and SAR data on persistently active volcanoes where access for field survey is often impossible. The 2010 tephra and PDC deposits covered ca. 26 km2 in two catchments of Gendol and Opak Rivers on Merapi’s south flank, i.e. 60-75% of the total PDC deposit area and a total bulk volume of 45 x 106m3. The tephra-fall deposit covered an area of ca. 1300 km2 with a volume range of 18-21 x 106m3. Volumes of these deposits were estimated using the areas determined from remote sensing data and deposit thickness measured in the field. (...)
Penginderaan jauh telah lama dikenal sebagai suatu alat untuk analisis di gunungapi aktif dan berbahaya karena dapat meningkatkan pemahaman kita tentang proses yang mendasari aktivitas gunung berapi sehingga memungkinkan kita untuk menerapkan pemahaman ini dalam pengurangan risiko erupsi gunungapi. Disertasi ini menyajikan studi vulkanologi menggunakan citra satelit optik resolusi tinggi (IKONOS, Pléiades, GeoEye, Quickbird dan SPOT5), data radar (ALOS-PALSAR sensor) dan citra termal (satelit ASTER dan hotspot MODIS). Dalam kaitannya dengan DEM dan foto udara, teknik penginderaan jauh telah diterapkan untuk melihat evolusi aktivitas di Semeru dan Merapi, dua gunung berapi yang paling aktif dengan kepadatan penduduk yang tinggi terletak di Pulau Jawa, Indonesia. Studi berbasis penginderaan jauh ini telah mengkaji struktur, fitur geologi dan material erupsi dari kedua gunungapi tersebut dan telah mempertajam penilaian bahaya yang ada setelah erupsi terkini. Disertasi ini juga menyajikan kemajuan awal dalam menafsirkan kemungkinan interaksi antara gempa tektonik regional dan aktivitas gunungapi Merapi dan Semeru berdasarkan analisis hotspot vulkanik yang terdeteksi oleh MODVOLC. Peta geologi Semeru telah diperbaharui dengan memasukkan data tambahan yang berasal dari interpretasi citra satelit terbaru, foto udara, analisis DEM dan data lapangan. Aktivitas erupsi pasca-2001 di Semeru, termasuk erupsi dengan aliran pirokastik (Pyroclastic Density Current/PDC) besar pada tahun 2002-2003 dan erupsi tidak biasa dengan aliran lava pada 2010-2014, telah dikaji. Fakta bahwa Semeru telah menghasilkan beberapa aliran lava dari kawah di puncak antara tahun 2010 dan 2014, mengindikasikan perubahan besar dalam gaya erupsi untuk pertama kalinya setidaknya sejak 1967. Pada saat penulisan disertasi ini, sebuah kubah lava (Coulée) di kawah Jonggring- Seloko terus tumbuj dan aliran lava yang memanjang hingga jarak >2 km arah tenggara Semeru; ujung lava kemungkinan dapat runtuh dan menghasilkan aliran piroklastik yang mungkin melebihi volume rata-rata (tahun 1967 hingga 2007) dalam kisaran 3-6.5 juta m3. Aliran piroklastik yang akan datang mungkin mengalir sepanjang gawir utama ke arah tenggara dan dapat menyebar melampaui lereng paling bawah ke arah barat daya dan ke arah timur menyebar ke jaringan drainase. Erupsi yang terjadi pada 26 Oktober-23 November 2010 adalah erupsi terbesar Merapi (mencapai VEI 4) sejak 1872. Interpretasi citra resolusi tinggi menunjukkan bahwa daerah puncak kehilangan batuannya sekitar 10 juta m3 akibat erupsi eksplosif. Erupsi juga memperbesar “Gendol Breach” dengan orientasi tenggara menjadi berukuran 1.3x0.3x0.2 km. Kawah puncak yang baru, diperbesar dan dalam, termasuk juga kubah lava tahun 2010 sangat tidak stabil dan telah diperlemah oleh beberapa erupsi eksplosif pasca-2010. Ketidakstabilan ini diakibatkan oleh curamnya Gendol Breach di bawah mulut kawah dan kondisi dinding kawah yang curam dan tidak stabil. Deposit piroklastik dan lahar diidentifikasi dengan menerapkan beberapa metode klasifikasi terhadap citra optik resolusi tinggi dan data dual-polarisasi Synthetic Aperture Radar (SAR). Hasilnya menunjukkan kemampuan data penginderaan jauh untuk merekam jangkauan dan dampak dari deposit murni sesaat setelah pengendapan dan sebelum proses erosi, serta menyoroti tujuan penggunaan citra resolusi tinggi dan data SAR di gunungapi sangat aktif dengan akses untuk survei lapangan sering kali tidak memungkinkan. Endapan tephra dan PDC menutupi area sekitar 26 km2 di dua DAS, Kali Gendol dan Opak, di sisi selatan Merapi, atau 60-75% dari total luas endapan PDC, dan total volume 45 juta m3. Deposit tephra jatuh menutupi area seluas sekitar 1.300 km2 dengan volume 18-21 juta m3. Volume endapan vulkanik ini diestimasi menggunakan informasi luas yang ditentukan dari data penginderaan jauh dan ketebalan yang diukur di lapangan. (...)

Cette thèse aborde l'aspect dual des lahars, en s'intéressant aux corridors qu'ils forment sur les pentes du volcan, et dans lesquels se pratiquent des extractions de sables et de blocs. La méthode combine terrain (mesures topographiques, échantillonnage, enquêtes, questionnaires), laboratoire (sédimentologie) et analyse d'images satellites. La thèse s'intéresse d'abord à l'étude des lahars en tant qu'aléas, à leur récurrence, aux événements principaux survenus pendant la mousson 2010-2011, et examine les rythmes et processus de formation de corridors de lahars. Ces impacts causent des dégâts, qui sont quantifiés et cartographiés. Une étude de la perception et la connaissance de l'aléa permettent de mieux situer les communes menacées. Enfin, après avoir étudié la formation des corridors, le matériel qui les compose est analysé : différents lithofaciès sont décrits, et une attention plus spéciale est portée sur les sables qui représentent une matière première prisée. La thèse explique le fonctionnement des extractions, et quantifie l'évolution de cette activité. Les conséquences de l'éruption de 2010 sont analysées pour mieux saisir le fonctionnement de cette activité, et pout tenter de comprendre le risque qui peut y exister pour les travailleurs. Cela ouvre sur une vision plus large des processus de vulnérabilité, de capacité et de résilience, et aboutit à une analyse systémique du risque dans lequel l'activité d'extraction tient une place importante. La thèse explore différents aspects des lahars, différents espaces dangereux (villages/sites d'extraction). L'analyse est réalisée à l'échelle du volcan, soutenue par des études de cas à échelle locale.

Cette thèse est une étude de géomorphologie et des risques associés aux lahars, coulées de débris ou de boues volcaniques, menée sur le volcan Merapi à Java Centre. La double orientation de recherche comprend une approche fondamentale, visant à mieux comprendre les mécanismes de déclenchement et d'écoulement des lahars, et une vocation appliquée, dans la perspective de renforcer les systèmes de surveillance et d'alerte actuels. La 1ère partie est consacrée à une présentation détaillée de l'originalité du terrain d'étude (île très densément peuplée de Java et le volcan Merapi), de la thématique de la recherche (les lahars, qui constituent un objet d'étude géomorphologique exceptionnel) et des méthodes utilisées dans la thèse. La 2de partie présente de façon thématique les résultats obtenus par l'auteur au Merapi. L'intensité des pluies est le principal facteur de déclenchement des lahars. Les seuils pluviométriques déclencheurs varient très fortement dans l'espace (rôle des facteurs topo-climatiques) et dans le temps, en fonction de l'origine synoptique des pluies. Le taux de dénudation du Merapi compte parmi les plus importants au monde grâce à la récurrence quasi-annuelle des lahars. Les taux d'ablation moyens sont nettement supérieurs à ceux rencontrés sur les autres volcans. Entre 500 et 1000 m d'altitude, les lahars du Merapi ont des caractéristiques d'écoulement particulières caractérisées par une charge solide faible et d'une très grande variabilité spatio-temporelle. Bien que les lahars soient au Merapi moins meurtriers que les écoulements pyroclastiques, ils sont beaucoup plus dommageables pour les biens exposés. La 3e partie est consacrée à l'évaluation et à la cartographie des risques associés, selon 2 méthodes : un micro-zonage de la menace, à l'échelle du 1/10000 en zone rurale et 1/2000 dans la ville de Yogyakarta, et une cartographie de l'ensemble du volcan appuyée sur un SIG
The present work is a study of geomorphology and risks associated with lahars (volcanic debris flows or mudflows) at the merapi volcano area, central java (indonesia). The aims of the study are twofold: 1) to understand the triggering and flow processes; 2) to improve the surveillance and warning systems in lahar-prone areas. The first part of this dissertation describes the study area (the highly populated island of java and the merapi volcano) and presents the research topic (lahar, which is an intricate object of investigation) and methods, based on instrument sourced data and field data. The second part of the dissertation is a thematic presentation of the research results at mt merapi. Lahar triggering is complex. Triggering rainfall thresholds vary widely over space and time, and is mainly influenced by the synoptic origin of rainfall. This part also deals with the sedimentary budget and geomorphological changes within the boyong channel. The denudation rate at merapi is one of the highest in the world, due to the high frequency of lahars. Only 10% of the erosion takes place at less than 1000m in elevation, which indicates that the bulking factor of lahar is poor, due to a rapid reduction of sediment and great variations of sediment concentration during the flow. The main differentiating feature comes from the presence of transient and unsteady phases within the lahar, which often alternates with normal streamflow. The third part of this dissertation is dedicated to lahar hazard and risk zonation. Two methods are proposed: the first one is micro-zonation. The results are six detailed hazard-zone maps for flooding and lahar at the 1/10,000 scale in rural areas and 1/2,000 scale within yogyakarta city. The second method is based on a gis, which includes hazards, vulnerability assessment of property and qualitative appraisal of factors relating to peoples vulnerability

L'éruption de 2010 du Merapi est la première grande éruption explosive du volcan qui a été observée instrumentalement. Dans ce travail, nous étudions les précurseurs de l'éruption et le comportement du volcan avant l'éruption en reliant les caractéristiques sismiques avec d'autres observations disponibles. Nous présentons les principaux aspects de l'activité sismique au cours de la crise de 2010, tels que la chronologie de la sismicité, l'évolution spatio-temporelle des positions de source de séisme et les changements de vitesse sismique. En effectuant des localisations absolues et relatives, nous obtenons des preuves de l'existence de zones asismiques, concordant avec des études antérieures, que nous interprétons comme des zones plus ductiles. La migration du magma de la partie profonde à la partie superficielle du conduit à travers la zone asismique supérieure est mise en évidence par un déplacement vers le haut des hypocentres. Nous analysons l'énergie sismique quantifiée par le RSAM calculé pour plusieurs bandes de fréquences. Ces fonctions affichent des accélérations claires dans les dernières semaines avant l'éruption. Ce comportement est utilisé pour effectuer des prévisions d'éruption volcanique rétrospective avec la méthode « Material Failure Forecast » ou FFM. Le début de la première éruption est estimé avec une bonne précision. Nous proposons une méthode originale de détection d'événement basée sur un rapport d'énergie. En utilisant cette méthode et la corrélation de la forme d'onde, nous identifions 10 familles de séismes similaires. Ces multiplets sismiques sont situés en dessous ou au -dessus de la zone asismique supérieure et sont composés soit d'événements volcano-tectoniques soit d'événements basse fréquence. Certains de ces groupes ont été actifs pendant plusieurs mois avant la crise éruptive alors qu'une famille qui comprend 119 événements répétitifs est apparue 20 heures avant le début de l'éruption. Nous estimons des variations de vitesse sismique, liées principalement à l'activité magmatique, en utilisant la coda des multiplets et les fonctions d'intercorrélation du bruit sismique. Ces variations montrent une forte variabilité spatiale et temporelle de leur amplitude et de leur signe. Bien qu'elles ne puissent pas être décrites par une simple tendance unique, ces variations de vitesse peuvent être considérées comme un précurseur de l'éruption. En utilisant les résultats précédents ainsi que d'autres observations, nous déterminons les particularités associées à la grande éruption explosive de 2010. En outre, nous proposons un scénario chronologique de l'activité pré- éruptive du Merapi
The 2010 eruption of Merapi is the first large explosive eruption of the volcano that has been instrumentally observed. In this work, we study the eruption precursors and the pre-eruptive volcano behaviour by linking seismic features with other available observations. The main characteristics of the seismic activity during the 2010 crisis, including the chronology of seismicity, the spatio-temporal evolution of earthquake source positions and the seismic velocity changes, are presented. By performing absolute and relative locations, we obtain evidences of aseismic zones which are consistent with earlier studies and are interpreted as more ductile zones. Magma migration from the deep to the shallow part of the conduit through the upper aseismic zone is revealed by an upward shift of the hypocenters. We analyse the seismic energy quantified by RSAM calculated for several frequency bands. These functions display clear accelerations in the last few weeks before the eruption. This behaviour is used to perform hindsight eruption forecasting with the Material Failure Forecast method (FFM). The onset of the first eruption is estimated with a good precision. We propose an original method of event detection based on energy ratio. Using this method and waveform correlation, we identify 10 families of similar earthquakes. The seismic multiplets are located either below or above the upper aseismic zone and are composed of either volcano-tectonic or low-frequency events. Some of the clusters were active during several months before the eruptive crisis while a family that includes 119 repeating events appeared 20 hours before the eruption onset. Seismic velocity variations associated mainly with magmatic activity are estimated using the coda of both multiplets and noise cross correlation functions. These variations display strong temporal and spatial variability of their amplitude and sign. Although they cannot be described by a unique simple trend, these velocity variations can be considered as an eruption precursor. Using the preceding results together with other observations, we determine the specific features associated with the large explosive eruption of 2010. Furthermore, we propose a chronological scenario of the pre-eruptive activity of Merapi 2010 unrest

Les dômes de lave du Merapi (Java, Indonésie) s'accumulent au sommet du volcan et se détruisent régulièrement sous forme d'écoulements denses, associés parfois à des déferlantes pyroclastiques. Ce genre d'éruption représente un risque majeur pour les populations. Les éruptions étant souvent imprévisibles, il nous fallait comprendre leur origine en établissant un modèle d'éruption à partir d'observations de terrain couplées à des simulations numériques théoriques. La genèse des écoulements denses comme celle des déferlantes s'explique par l'effondrement gravitaire de dômes très pauvres en gaz. Les déferlantes ne se produisent que lorsque s'effondre un dôme actif, âgé au maximum de 1 à 2 ans. Une nouvelle méthode de quantification de la dynamique des déferlantes, à partir de l'étude statistique des dégâts, nous a permis de démontrer qu'elles sont issues en continu des écoulements à blocs-et-cendres et que leur puissance est liée a la topographie. Afin d'acquérir des données précises sur la dynamique des dômes actifs, nous avons mis au point une surveillance aérienne du sommet avec reconstitution précise par stéréophotogrammétrie numérique de la zone sommitale ainsi que de l'ensemble des déplacements de sa surface. En couplant l'ensemble des données recueillies a des simulations thermo-mécaniques réalisées grâce au logiciel FLAC, nous avons montré qu'il est possible de reproduire l'évolution des dômes du Merapi à partir d'un modèle où la pression du système magmatique augmente régulièrement aux alentours de 1000 Pa. J-1 lorsque le dôme commence a figer. Les caractéristiques de l'éruption qui va suivre dépendent de l'antagonisme entre l'augmentation de pression magmatique et le refroidissement du dôme. Si la pression dépasse la résistance du dôme avant qu'il ne soit complètement figé, celui-ci s'effondre en engendrant des déferlantes. Si le refroidissement est plus rapide, le dôme se fige, empêchant la pression de se propager en son sein et d'atteindre une valeur critique.

Le merapi est un volcan qui a une activite quasi-continue. L'explosion est normalement accompagnee par une serie de nuees-ardentes, dites merapiennes. La chronologie d'activite volcanique varie d'une activite a l'autre, il est donc difficile de trouver le niveau d'activite sismique critique pour ce volcan. En principe, il y a 2 types d'activite: avec et sans seismes volcanotectoniques de types vta et vtb. Les donnees de seismes de types vta et vtb recoltees au courant de l'annee 1991 qui ont servi a cette etude, ont fait l'objet d'un traitement de routine (depouillement, localisation de l'hypocentre,). Ce traitement nous a conduit a remarquer que les seismes de type vta et ceux de vtb sont separes par une zone asismique a environ 1. 5 km de profondeur. Ce resultat et celui de l'analyse petrographique (berthommier et al. , 1992) conduisent a l'existence d'une poche magmatique a cette profondeur. Parmi les seismes de type vtb, nous avons trouve certains de forme similaire, que l'on appelle doublets ou multiplets. En analysant la variation du delai le long du sismogramme, en utilisant la methode inter-spectrale de la fenetre mobile, nous avons constate que la vitesse sismique a augmente d'environ 1. 7% de janvier a septembre 1991. Cette valeur est de l'ordre de dix fois celle observee sur la region tectonique. L'augmentation de vitesse est generee par la croissance de la pression du magma avant l'eruption. La surveillance de la formation du dome de 1994 a montre que, au bout d'un moment, le processus s'arrete. Nous supposons que ceci est du a l'equilibre qui s'etablit entre la pression du magma a l'extremite du conduit et la pression lithostatique que genere le dome lui meme. Si cet equilibre quasi-stable est interrompu, l'explosion se produit comme celle du 22 novembre 1994

This chapter discusses an ancient South Asian and Southeast Asian cosmology of rule, based on the “mandala.” According to this concept, earthly harmony is achieved by replicating the macrocosm of the universe in the microcosm of the earthly kingdom. Unexplored in the literature on mandala kingdoms, however, are the implications of this concept for state surveillance. This is illustrated by the Yogyakarta Sultanate in Central Java, which was historically structured along mandala lines. Lying at the foot of Merapi volcano, the lowland court is thought to have a spirit counterpart in the crater of the volcano. Perturbation in the sultanate — political misdeeds, for example — is thought to result in perturbation in the spirit world of the volcano. Belief in this linkage between mundane and spirit worlds is reflected in close surveillance of volcanic activity by the Yogyakarta court and also by the national government. This surveillance calls to mind the concept of the panopticon prison. The concept of the mandala and derivative ideas, like that of seeking insight from mountains and mirrors, are — like the panopticon itself — essentially perspectivist in character and give people a valuable perspective on living in a hazardous environment like Merapi volcano.

The contingency plan was carried out for the seven highest villages in Sleman Regency, Yogyakarta Special Region, as areas prone to eruption of Merapi Volcano. This contingency plan was prepared based on a scenario with a volcanic eruption index of 3, in the form of the collapse of a lava dome of 5 million cubic meters. The collapse of the lava dome formed a hot cloud that moved 6–9 km towards the Gendol River, Opak River, Kuning River, Boyong River and Krasak River. The number of exposed residents is 18,880. The emergency situation period is estimated to be 30 days, from the time the status is increased to Alert. This contingency plan was prepared in a participatory and collaborative manner, under the coordination of the Sleman Regency Regional Disaster Management Agency (RDMA). This process includes: (1) Updating the village level contingency plan as materials for the district level. (2) Formation of a substance team from local government, universities and non-governmental organizations, and (3) Conducting a series of workshops for related organizations to compile documents and equate perceptions on the adaptation of contingency plans with the Covid 19 health protocol. The preparation of this document also involves the participation of children, in order to express their opinions and needs in implementing emergency management.

Of the 1.1 million people living on the flanks of the active Merapi volcano in Java (average population density: 1140 inhabitants per km2), 440 000 live in relatively high-risk areas prone to pyroclastic flows, surges, and lahars. The sixty-one reported eruptions since the mid-1500s killed about 7000 people. For the last two centuries the activity of Merapi has alternated regularly between long periods of lava dome extrusion and brief explosive episodes with dome collapse pyroclastic flows at eight- to fifteen-year intervals. Violent explosive episodes on an average recurrence of twenty-six to fifty-four years have generated pyroclastic flows, surges, tephra falls, and subsequent lahars. The current hazard zone map of Merapi (Pardyanto et al. 1978) portrays three areas, termed the forbidden zone, first danger zone, and second danger zone, based on progressively declining hazard intensity. Revision of the hazard map has been carried out because it lacked the details necessary to outline hazard zones with accuracy (in particular the valleys likely to be swept by lahars), and excluded some areas likely to be devastated by pyroclastic density currents, such as the 22 November 1994 surge. In addition, risk maps were developed in order to incorporate social, technical, and economic elements of vulnerability (Lavigne 1998, 2000) in the decision-making progress. Eruptive hazard assessment at Merapi is based on reconstructed eruptive history, based on eruptive behaviour and scenarios combined with existing models and preliminary numerical modelling (Thouret et al. 2000). The reconstructed past eruptive activity and related damage define the extent and frequency of pyroclastic flows, the most hazardous phenomenon (Camus et al. 2000; Newhall et al. 2000). Pyroclastic flows travelled as far as 9–15 km from the source, pyroclastic surges swept the flanks as far as 9–20 km away from the vent, thick tephra fall buried temples in the vicinity of Yogyakarta 25 km to the south, and subsequent lahars spilled down radial valleys as far as 30 km to the west and south. At least one large edifice collapse has occurred in the past 7000 years (Camus et al. 2000; Newhall et al. 2000).