Comprendre la structure interne des volcans est essentiel pour mieux prévoir les éruptions et anticiper le danger pour les populations. Grâce à une nouvelle méthode impliquant le bruit sismique produit en continu par le vent et les vagues, des chercheurs ont réussi à imager avec une précision sans précédent les entrailles du volcan de la Soufrière.

Anticiper les éruptions volcaniques nécessite de comprendre le fonctionnement de chaque volcan, qui est unique, notamment en ayant un schéma précis du réseau de conduits et de réservoirs volcaniques. Or, toutes ces informations sont « cachées » profondément dans la croûte terrestre. Certaines méthodes géophysiques permettent cependant d’imager le sous-sol. C’est spécifiquement le cas de l’analyse des ondes sismiques.

Une échographie précise des entrailles des volcans

Comme une échographie, les ondes produites par les tremblements de terre permettent en effet d’avoir une « image » des entrailles des volcans. Une équipe de chercheurs du CNRS et de l’IPS, l’Institut de physique du Globe de Paris, vient cependant d’augmenter la précision de cette méthode par le déploiement d’un réseau de géophones permettant non seulement de capter les fortes secousses, mais aussi le bruit sismique permanent causé par le vent, l’océan et les activités humaines. Prendre en compte le bruit sismique est en effet particulièrement intéressant car, contrairement aux séismes qui sont occasionnels, ce signal est continu et augmente ainsi drastiquement la quantité de données disponibles.

a) Image en profondeur du volcan de la Soufrière brouillée par les distorsions des ondes sismiques induites par les hétérogénéités du volcan. b) Image du volcan obtenue après traitement. Jusqu’à 5 km, l’image révèle le conduit tortueux de la Soufrière. Au-delà, une zone de stockage du magma est mise en lumière avec un arrangement complexe de lentilles de magma horizontales connectées les unes aux autres. © Elsa Giraudat

Testé sur le volcan de la Soufrière en Guadeloupe, ce nouveau dispositif a permis de révéler avec une précision de l’ordre de la centaine de mètres l’architecture 3D des réservoirs magmatiques, jusqu’à une profondeur de 10 kilomètres !

Il apparait ainsi que ce volcan particulièrement actif et dangereux possède un vaste réservoir, qui se divise en plusieurs poches de magma interconnectées. Ces nouvelles données, publiées dans la revue Communications, Earth and Environment, montrent la pertinence de ce nouveau dispositif utilisant le bruit sismique pour imager en détail la structure profonde des volcans. Des informations précieuses qui devraient permettre de mieux comprendre les comportements volcaniques, et donc de mieux prévoir les éruptions et leurs dangers.

Par FUTURA