Une équipe de chercheurs chambériens membres de l’OSUG a contribué à la mise en place de stations sismiques en Indonésie, avec pour but de prédire les éruptions volcaniques.

Mystérieux et imprévisible, le comportement des volcans reste encore aujourd’hui source d’une multitude de questions. Ceux-ci sont en effet des êtres empreints de complexité, dont les éruptions et explosions sont le résultat de l’interaction d’une multitude de processus. Par toutes sortes de manifestations extérieures les volcans nous parlent ! Ils permettent le transfert de magma – roche en fusion – depuis les profondeurs de la Terre jusqu’à la surface via un réseau de conduits.

Lors de son ascension, le magma entraine des modifications physiques et chimiques du milieu traversé (il en subit aussi). C’est alors que sont enregistrés des séismes, des chutes de blocs, que du gaz s’échappe … toutes ces manifestations sont les différents « mots » utilisés par le volcan. Mais si l’on dit souvent qu’il n’y a pas de fumée sans feu, ceci n’est que partiellement vrai dans leur cas. Les volcans sont incroyablement ronchons, capricieux et imprévisibles : il leur arrive aussi de faire beaucoup de bruit pour rien. C’est afin d’éviter les fausses alertes qui imposent des mesures exceptionnelles et coûteuses que des chercheurs vont tenter de réaliser une analyse complète de son comportement.

En effet depuis 2013, Jen-Philippe Metaxian et l’équipe de Géophysique des Volcans du laboratoire Isterre, membre de l’OSUG et basée à Chambéry, coordonne le grand projet d’étude des volcans DOMERAPI dont l’objectif est de comprendre le fonctionnement de ces géants de lave afin de prédire au mieux les éruptions. Les chercheurs chambériens travaillent notamment avec des équipes d’Orléans (ISTO), de Clermont-Ferrand (LMV), de Paris (IPGP) mais aussi d’Indonésie, d’Allemagne et des Etats-Unis.

Un laboratoire grandeur nature : le volcan Mérapi

Afin de réaliser la « dissection » et la « psychanalyse » complète des volcans il faut dans un premier temps choisir un cobaye et l’équiper d’un maximum d’instruments à la pointe de la technologie [ndlr : décrits plus bas]. Dans un second temps, il faut une équipe de scientifiques compétents dans divers domaines pour interpréter l’ensemble des données. Des études géologiques et pétrologiques ont été réalisées par Alain Burgisser (Isterre) et Jean-Christophe Komorowski (IPGP), tandis que Jean Vandemeulebrouck (Isterre) et Svetlana Byrdina (Isterre) travailleront sur les mesures de gaz (CO2) et les mesures électriques, Virginie Pinel (Isterre) et Marielle Collombet (Isterre) sur les données GPS et la modélisation des processus d’écoulement de magma dans les conduits, Bernard Valette (Isterre), Jean-Luc Got (Isterre) et Philippe Lesage (Isterre) s’attelleront notamment au travail de localisation des sources sismiques et de tomographie sismique. Le tout en étroite collaboration avec les chercheurs et ingénieurs indonésiens du CVGHM sous la direction de Surono (ancien thésard d’Isterre).

Pour nos chercheurs, l’heureux élu est le volcan Mérapi en Indonésie. Il est situé sur l’île de Java, à proximité de la ville de Yogyakarta comptant plus d’un million d’habitants. Il est considéré comme l’un des volcans les plus actifs et dangereux de la planète. Lors des siècles passés, tous les 4 ou 5 ans, ce volcan a montré un comportement éruptif cyclique associé à l’émission de petites coulées pyroclastiques, c’est-à-dire des avalanches de roches volcaniques et de cendres brulantes, liées à l’effondrement du dôme. A ce cycle est superposé un cycle d’éruptions explosives de forte intensité associées à des nuées ardentes dévastatrices à raison d’une à deux éruptions par siècle (1822, 1872, 1930).

Depuis les années 1930, Mérapi était calme et faisait de petites éruptions régulières. En 2010, une éruption explosive importante associée à une série de nuées ardentes se propageant à plus de 15 km du cratère est venue bouleverser cette séquence d’activité. Grâce au système de surveillance en place à l’époque, les volcanologues indonésiens avaient pu détecter le changement de comportement du volcan à temps. Les autorités locales ont alors pu faire évacuer près d’1 millions de personnes, ne laissant au volcan que 357 victimes et de nombreux dégâts matériels.

En avant pour l’aventure !

Aujourd’hui, le projet DOMERAPI a déjà permis la mise en place de 46 stations sismiques (1) en octobre 2013 (S. Byrdina et P. Bascou) qui resteront en place au moins un an en plus du réseau permanent, et serviront à la réalisation d’une tomographie (2) du volcan (B. Valette). Deux nouvelles stations multiparamètres, regroupant un sismomètre, un inclinomètre (3) et des électrodes pour faire des mesures électriques (4), ont été installées récemment et ont permis notamment d’enregistrer les données associées à l’éruption du 18 Novembre 2013. Les chercheurs sont donc optimistes et espèrent bientôt nous communiquer leurs premières découvertes et lever le voile sur quelques unes des interrogations majeures en volcanologie dont la principale : pourra-t-on prédire les éruptions ?

>> Notes :

1. Ces stations sismiques sont équipées de sismomètres qui mesurent le déplacement du sol selon les composantes Verticale, Nord et Est en continu dans le temps et permettent alors d’identifier les séismes et ensuite de les localiser dans l’espace
2. Tomographie = image de l’intérieur
3. L’inclinomètre mesure l’inclinaison du sol et permet notamment de voir si l’édifice « gonfle »
4. Les électrodes mesurent la résistivité du sol et donnent une information sur la présence d’eau et les circulations éventuelles associées

>> Illustrations : Marc-André Jung (Flickr, licence cc), Svetlana Byrdina et Pascale Bascou (Isterre)