27/01/2008

Un nouvel outil de prévision des éruptions

Un nouvel outil de prévision des éruptions

La prévision des éruptions reste un art délicat. Une nouvelle méthode, qualifiée de prometteuse par l’observatoire volcanologique, est en cours de développement par des équipes scientifiques qui travaillent sur le piton de la Fournaise. Elle permettrait également d’anticiper l’intensité des éruptions. La crise sismique du 11 janvier dernier et la vraisemblable prochaine entrée en activité de notre volcan doivent contribuer à mettre à l’épreuve en temps réel le modèle proposé;

Florent Brenguier, physicien à l’Institut de physique du globe de Paris (IPGP), avec ses collègues chercheurs basés à l’observatoire volcanologique du piton de la Fournaise et au Laboratoire de géophysique interne et de tectonophysique de Grenoble, a décrypté 18 mois d’enregistrements de la vingtaine de sismomètres du réseau de surveillance du volcan, sur la période 1999-2000. Il a pu caractériser ce qui apparaît aujourd’hui comme des signes précurseurs fiables de futures éruptions : des baisses de vitesse de propagation de certaines ondes sismiques. Grâce à l’arrivée d’ordinateurs beaucoup plus puissants et d’un programme d’acquisition et de traitement des données créé par le service géologique américain (USGS), l’observatoire enregistre en continu l’activité sismique du piton de la Fournaise depuis bientôt dix ans. Cosignataires de l’article de Geoscience, Valérie Ferrazzini, sismologue à l’observatoire, et Zacharie Duputel, doctorant, auteur d’un programme de traitement en temps réel, ont pris en charge les données sur les éruptions 2006-2007, objet d’un article prochainement soumis au Journal of Volcanology and Geothermal Research.

En répétant ces mesures dans le temps, rapporte Florent Brenguier, nous avons pu identifier des variations extrêmement petites des propriétés physiques de l’édifice volcanique plusieurs jours avant le début d’une éruption. Ces précurseurs ont été observés de manière systématique pour six éruptions du piton de la Fournaise, y compris pour la dernière d’avril 2007. Cette éruption d’une intensité extraordinaire a été marquée par un précurseur de grande amplitude. Une première analyse semble donc indiquer que cette nouvelle méthode pourrait à la fois permettre de mieux prédire l’occurrence d’une éruption mais aussi son intensité, paramètre essentiel pour la prévention des risques volcaniques. » Pour l’instant, il faut tout de même se montrer prudent sur l’avenir de cette méthode de prévision, qui demande à être affinée. La prochaine éruption, dont la crise sismique du 11 janvier constitue un signe annonciateur, n’est sans doute pas très éloignée. Dès début décembre dernier, l’observatoire volcanologique a détecté grâce à son réseau GPS des signes qui ne trompent pas : « Le cratère Dolomieu est en train de s’ouvrir », signe d’un gonflement, selon Thomas Staudacher, responsable de l’équipe scientifique de Bourg-Murat. Une mini-crise d’une vingtaine de séismes a d’ailleurs suivi quelques jours plus tard. « Je pense que la chambre superficielle est en train de se remplir », note pour sa part Valérie Ferrazzini. Or, on a bien observé avant cet événement une baisse de la vitesse de propagation des ondes sismiques, un indice prometteur.

Le nouvel outil de prévision en cours de développement fait appel à des données jusqu’alors négligées par les chercheurs, explique Valérie Ferrazzini, sismologue à l’observatoire volcanologique. Traditionnellement, les physiciens chargés de décrypter les enregistrements sismiques opèrent en effet un nettoyage, éliminant le « bruit de fond » (les perturbations liées à la houle océanique qui fait vibrer le sol principalement), pour ne conserver que les signaux réels ( « séismes ») liés à l’activité volcanique. Or, comme l’expose l’article, l’analyse de ces signaux « parasites » (le bruit de fond) met en évidence, au cours des semaines précédant une éruption, une baisse de leur vitesse de propagation, sans doute en raison d’une augmentation de la pression du magma à l’intérieur de l’édifice volcanique (gonflement du volcan, ou « inflation »), même très minime et indétectable par les méthodes géophysiques déjà utilisées dans les observatoires. Au contraire, après une éruption (qui se traduit par un dégonflement ou « déflation »), cette vitesse de propagation a tendance à augmenter à nouveau.

Pour la surveillance des volcans explosifs

Cette méthode de prévision des éruptions, peu coûteuse à mettre en œuvre, pourrait déboucher sur des applications dépassant largement les frontières de l’île : avec deux stations sismiques, indique Valérie Ferrazzini, on pourrait surveiller très facilement des volcans isolés dans des régions peu développées. Florent Brenguier, pour sa part, pense notamment aux volcans explosifs d’Indonésie et d’Amérique du Sud et à la prévision des tremblements de terre.

Résumé de l'article (abstract) en anglais

François Martel-Asselin
Le Journal de l'île de la Réunion
www.clicanoo.com

Cyclones et éruptions

Existe-t-il une corrélation entre pluviométrie et éruptions ? Autrement dit, de fortes pluies peuvent-elles déclencher des éruptions ? Rien n’est tout à fait sûr sûr et cette hypothèse a souvent été évoquée au cours des dernières décennies. Mais les chercheurs mettent aujourd’hui en évidence des coïncidences trop troublantes entre certains épisodes cycloniques et plusieurs éruptions. « L’introduction d’un fluide dans un édifice volcanique peut faire changer la pression », admet Valérie Ferrazzini.

lave_be_sm

26/07/2007

Une éruption a permis la localisation de 3 réservoirs magmatiques au Piton de la Fournaise (île de la Réunion, France)

Identification de 3 réservoirs magmatiques au Piton de la Fournaise (île de la Réunion, France)

Grâce à “l’éruption du siècle” de 1998, trois réservoirs de magma identifiés

- 1 Le mois de septembre 1996 marque en quelque sorte le réveil du volcan, endormi depuis 1992 : l’essaim de séismes profonds localisés à 15 kilomètres sous la zone plaine des Sables-hauts de la rivière des Remparts traduirait « le début d’une réalimentation profonde du système d’alimentation de la Fournaise, préparant ainsi la période d’activité initiée en 1998 ».

- 2 Le 6 mars 1998, débute « une crise sismique profonde ». « Cette sismicité, migrant progressivement de 7,5 km à 2,5 km de profondeur sous le sommet du volcan, fut interprétée comme soulignant la réalimentation d’un réservoir superficiel. »

- 3 Etonnamment, depuis 2001, et contrairement aux volcans basaltiques qui « respirent » au rythme de leur activité, le sommet du piton de la Fournaise ne gonfle pas spectaculairement avant et ne dégonfle plus sensiblement après chaque éruption, faisant naître l’idée d’un état de surpression permanent de ce réservoir superficiel estimé de petite dimension. Par ailleurs, l’ampleur des déformations du sommet (sous la pression du magma qui se met en place) n’est pas en corrélation avec les volumes de lave émis, beaucoup plus importants que ce que la faiblesse des déformations pourrait suggérer. D’où l’idée de l’implication d’une deuxième source de magma plus profonde, que la chercheuse localise à 7,5 km de profondeur, en relation avec la sismicité. Les cycles éruptifs qu’elle décrit (une succession de 3 à 4 éruptions en moins d’un an comme en 2001-2002, mai 2003-janvier 2004, mai 2004-février 2005, octobre 2005-décembre 2005, juillet 2006-avril 2007) commencent par des éruptions en région sommitale (cratère Dolomieu) ou latérale proche (au pied du cône terminal), mettant en jeu de faibles volumes de lave.

Une connexion permanente

Les données sismiques permettent de dire qu’elles se déclenchent à partir d’une zone située entre 500 et 800 m au-dessus du niveau de la mer, pouvant correspondre à une rupture dans le « toit » d’un réservoir d’un volume estimé à 0,3 km3. C’est à cette altitude que la chercheuse voit apparaître la racine des « dykes », fractures provoquées dans l’édifice du volcan par le magma sous pression qui s’y infiltre pour gagner progressivement la surface, en quelques dizaines de minutes ou quelques heures. Après l’éruption, le gonflement du sommet reprend, « révélant une poursuite du stockage magmatique ». Entre alors en jeu un autre élément : l’instabilité du flanc est du volcan. Adossée à l’ouest au massif du piton des Neiges, la Fournaise affiche en effet une propension à glisser vers l’est, comme en témoignent en mer les traces d’un effondrement géant survenu il y a environ 4 500 ans. Les injections de magma répétées dans la zone centrale du sommet accentuent ce phénomène, le flanc libre du volcan se déplaçant de plusieurs mètres à l’est chaque décennie. Cette instabilité favoriserait des éruptions sur le flanc oriental, selon Aline Peltier.

 

Les éruptions facilitées

Enfin, les éruptions survenant nettement plus loin du sommet (« distales », comme celle d’avril 2007) et en fin de cycle, caractérisées par des débits importants, « seraient la marque d’une remontée rapide de magma », « favorisant là encore la déstabilisation du flanc est et une rupture préférentielle à l’est du réservoir superficiel ». La capacité des conduits dans lesquels circule le magma à rester « chauds » et « relativement bien ouverts » semble établie, expliquant les successions d’éruptions sommitales (ainsi l’éruption « surprise » d’août 2006 dans le Dolomieu, précédée d’une dizaine de séismes seulement, est survenue quinze jours après l’arrêt de l’éruption précédente, dans une zone propice car déjà fortement fracturée) tout comme la réalimentation continue et silencieuse (« asismique ») du réservoir superficiel.

logo_clicanoo
 
lave_be_sm

12:46 Écrit par Alain M./Alino dans Volcans | Lien permanent | Commentaires (1) | Tags : piton d ela fournaise, reunion, reservoir magmatique |  Facebook |