lundi 10 octobre 2011

Prédire les éruptions volcaniques

Au cours des dernières mois, plusieurs volcans ont fait les manchettes. Certains ont connu une période d'éruptions volcaniques, avec tous les problèmes que cela a entraînés (Grimsvotn en Islande, Puyehue-Cordon Caulle au Chili, Nabro en Érythrée) et d'autres n'ont que menacé d'entrer en éruption (Mont Hekla en Islande).

Contrairement à la sismique, plusieurs études dans les dernières années permettent maintenant aux volcanologues de prédire si un volcan va ou non entrer en éruption. Le seul problème est la contrainte de temps. Les prédictions ne sont pas assez avancé pour dire si l'éruption aura lieu dans deux semaines ou trois mois, mais elles peuvent avertir la population locale d'évacuer à quelques heures de l'éruption.

Aujourd'hui, des volcanologues ont annoncé que le volcan el Hierro pourrait déjà être en éruption, basé sur des changements dans les séismes enregistrés.


Comment prévoir les éruptions volcaniques


Jusqu'à tout récemment, les éruptions volcaniques n'étaient pas prévues, elles étaient vécues. Il y avait bien sûr des tremblements de terre qui survenaient généralement dans les jours précédents l'éruption, mais ces séismes n'étaient pas toujours connectés à une éruption.

En fait, plusieurs signes précèdent une éruption volcanique.

1- Changements dans la forme du volcan

Sous la poussée du magma, la surface du volcan (que ce soit les parois ou dans le cratère) va changer. La pression augmente et des "bulles" de magma tentent de percer la surface à des endroits de faiblesse du volcan. Le changement peut être de quelques centimètres ou quelques mètres sur quelques jours ou semaines. À ce point-ci, le volcan va être observé pour noter d'autres signes, mais le changement peut s'arrêter et le volcan rester tranquille.

Source : USGS
Diagramme pour le Mont St Helens en 1980
Le renflement prenait de l'expansion à raison de 1.5 mètres par jour

2- Échappement des gaz

La vapeur d'eau (H2O), le dioxide de carbone (CO2) et le dioxide de soufre (SO2) sont les gaz volcaniques les plus communs. Chaque volcan a son propre équilibre de ces différents gaz et des volcans "actifs" vont émettre des gaz par des fissures dans le sol, des fumeroles. Ces gaz se forment bien en dessous du volcan, au contact du magma.

Source : USGS, Cascades Volcano Observatory
Fumeroles au Mount Baker (1995)

Des études ont été menées par Stanley Williams, volcanologue, avaient mis des bases solides pour la prédiction d'une éruption volcanique en observant la composition des gaz s'échappant d'un volcan. À la suite de plusieurs observations d'éruptions, il en était venu à la conclusion qu'un changement drastique dans la composition des gaz indiquait l'imminence d'une éruption. Même si c'est vrai dans plusieurs cas, et que l'étude de l'équilibre dans les gaz est importante pour la prédiction des éruptions, ce n'est malheureusement pas toujours le cas.

Stanley Williams en a d'ailleurs été l'une des victimes en janvier 1993, au volcan Galeras, en Colombie. Alors que les niveaux de gaz indiquaient qu'il n'y avait pas de danger, Williams et son équipe ont été prendre des mesures sur le volcan qui est entré en éruption au même moment. Williams s'en est sortit vivant, mais six géologues et trois touristes ont perdus la vie.

3- Les séismes (les secousses harmoniques en particulier)

Bien sûr, une série de tremblements de terre en proximité d'un volcan est une bonne indication que quelque chose se passe. Mais encore une fois, les séismes n'indiquent pas si le volcan est sur le point d'entrer en éruption ou s'il le fera, mais dans quelques années.

Entre en scène une théorie part le Dr. Bernard Chouet, géophysicien. Il aurait découvert le moyen de prédire une éruption volcanique par la présence de séismes suivant une forme très particulière. L'enregistrement suivant montre différents types de séismes.

Source : USGS
Nevada del Ruiz Volcano, Colombia, September 9, 1985

Les "LP earthquake" indiquent des séismes de longue-période (Long-period Earthquake) et ils sont associés à une activité volcanique, en particuliers la formation de "bulles" au contact du magma (un fluide) et de la roche environnante. 

Les "High-frequency earthquake", ou les séismes à haute-fréquence, sont associés à des tremblements de terre "normaux" et peuvent se retrouver dans un contexte volcanique, autant que tectonique (associé à des failles).

Les secousses harmoniques (harmonic tremor) sont celles exclusivement associées à des volcans. Lorsqu'elles apparaissent, une éruption volcanique est habituellement imminente.

4- Autres méthodes de prédiction

D'autres méthodes de prédiction existent, mais ne sont pas aussi fiables que les secousses harmoniques. Par exemple, un changement de température à la surface du sol peut indiquer la montée du magma dans la roche.

Bref, la prédiction des éruptions volcaniques n'est pas encore parfaite, mais ce domaine a fait d'énormes progrès dans les 20 dernières années.


Pour en savoir plus...



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