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Une nouvelle façon de prévoir les éruptions volcaniques
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Une nouvelle façon de prévoir les éruptions volcaniques

En 79 de notre ère, la ville de Pompéi est entièrement ravagée par l’éruption du Vésuve, l’un des volcans les plus célèbres et les plus dangereux du globe. Même s’il est actuellement en sommeil, de nombreux autres sont en activité dans le monde. Comment anticiper leurs éruptions ?

La technique classique consiste à enregistrer l’activité sismique aux alentours d’un volcan à la recherche de petits tremblements de terre, caractéristiques d’une éruption prochaine. Mais ces microséismes sont souvent indétectables, car ils sont atténués avant même d’atteindre les capteurs en surface. Et même lorsqu’ils sont enregistrés, il est souvent déjà trop tard pour évacuer les villes voisines.

Après avoir étudié le volcan actif Kilauea à Hawaï, une équipe de chercheurs de l’université de Cambridge, emmenée par Clare Donaldson, a développé une nouvelle méthode de prédiction des éruptions volcaniques. L’idée principale est d’utiliser la vitesse sismique, c’est-à-dire la vitesse à laquelle se propagent les ondes sismiques dans le volcan. Les chercheurs ont en effet mis en évidence qu’une diminution de la vitesse de propagation des ondes était corrélée à la dilatation des roches dans les chambres magmatiques et donc à une potentielle éruption prochaine.

Apprivoiser le bruit de fond

Jusqu’alors, la vitesse sismique ne pouvait être mesurée qu’en provoquant des ondes artificielles à l’aide d’une source explosive. Le temps mis par l’onde pour se propager jusqu’au capteur, rapporté à la distance entre celui-ci et la source, donnait la vitesse sismique. Mais cette technique ne permettait que des mesures ponctuelles.

Les mesures passives de la vitesse sismique, sans source explosive, étaient jusqu’ici impossibles. En effet, « le bruit de fond sismique induit par le volcan est trop important », explique Florent Brenguier, chercheur à l’Institut des sciences de la Terre (IsTerre, CNRS-Université Grenoble-Alpes). L’équipe anglaise a cependant réussi à s’affranchir de ce bruit ambiant.

Après avoir placé des capteurs sur la surface du volcan, les chercheurs ont conçu un logiciel, baptisé MF Noise. Il extrait, à partir du bruit ambiant enregistré en deux points du volcan, le signal des ondes sismiques circulant entre ces deux capteurs. Pour ce faire, le logiciel calcule la fonction de corrélation entre les signaux. Plus concrètement, si deux personnes essaient de se saluer d’un bout à l’autre d'un hall de gare, elles ne s’entendront pas, en raison du brouhaha ambiant. Mais après calcul de la corrélation des signaux entre les deux points où sont situés les individus, il est possible de soustraire le bruit et de récupérer uniquement le signal utile : « Bonjour ! ».

En appliquant cette méthode entre tous les capteurs déposés sur le volcan, l’équipe a pu visualiser les ondes sismiques circulant dans celui-ci et donc évaluer sa vitesse sismique moyenne de façon continue dans le temps. Cette méthode avait déjà été utilisée, il y a une dizaine d’années, par l’équipe de Florent Brenguier pour étudier le Python de la fournaise en exploitant le bruit de fond de l’océan. Mais l’utilisation du bruit de fond volcanique est une première.

Faible vitesse sismique : risque d’éruption

Clare Donaldson et son équipe ont étudié pendant plusieurs années la vitesse sismique dans le volcan Kilauea. Les résultats ont ensuite été mis en parallèle avec les observations, par des capteurs déjà en place sur le volcan, des déformations des roches volcaniques sur la même période. « C’est la première fois que nous sommes capables de comparer la vitesse sismique et la déformation sur une si longue période. La corrélation importante suggère que cela pourrait être un nouveau moyen de prédire les éruptions volcaniques », se félicite Donaldson.

Lorsqu’un volcan va entrer en éruption, les roches des différentes chambres magmatiques se déforment en effet sous l’action des changements de température et de pression. « La dilatation de ces roches est un bon indicateur d’une future éruption », précise Florent Brenguier. Or, d’après les résultats de l’équipe de Clare Donaldson, une dilatation des roches correspond toujours à une diminution de la vitesse sismique. Celle-ci pourrait donc être un indicateur fiable des risques d’éruptions.

Le but des sismologues est maintenant de tester cette découverte sur d’autres volcans. Ils tentent aussi de développer des capteurs plus précis afin de détecter les ondes sismiques traversant des chambres magmatiques situées plus en profondeur. Rien ne doit être laissé au hasard pour ne pas revivre, un jour, la catastrophe de la célèbre ville italienne.


Source : Pour la science
Crédit : Wikipedia

Le Kilauea, à Hawaï, est un des volcans les plus étudiés au monde en raison de son activité importante.

Une nouvelle façon de prévoir les éruptions volcaniques Actualités

Une nouvelle façon de prévoir les éruptions volcaniques

En 79 de notre ère, la ville de Pompéi est entièrement ravagée par l’éruption du Vésuve, l’un des volcans les plus célèbres et les plus dangereux du globe. Même s’il est actuellement en sommeil, de nombreux autres sont en activité dans le monde. Comment anticiper leurs éruptions ?

La technique classique consiste à enregistrer l’activité sismique aux alentours d’un volcan à la recherche de petits tremblements de terre, caractéristiques d’une éruption prochaine. Mais ces microséismes sont souvent indétectables, car ils sont atténués avant même d’atteindre les capteurs en surface. Et même lorsqu’ils sont enregistrés, il est souvent déjà trop tard pour évacuer les villes voisines.

Après avoir étudié le volcan actif Kilauea à Hawaï, une équipe de chercheurs de l’université de Cambridge, emmenée par Clare Donaldson, a développé une nouvelle méthode de prédiction des éruptions volcaniques. L’idée principale est d’utiliser la vitesse sismique, c’est-à-dire la vitesse à laquelle se propagent les ondes sismiques dans le volcan. Les chercheurs ont en effet mis en évidence qu’une diminution de la vitesse de propagation des ondes était corrélée à la dilatation des roches dans les chambres magmatiques et donc à une potentielle éruption prochaine.

Apprivoiser le bruit de fond

Jusqu’alors, la vitesse sismique ne pouvait être mesurée qu’en provoquant des ondes artificielles à l’aide d’une source explosive. Le temps mis par l’onde pour se propager jusqu’au capteur, rapporté à la distance entre celui-ci et la source, donnait la vitesse sismique. Mais cette technique ne permettait que des mesures ponctuelles.

Les mesures passives de la vitesse sismique, sans source explosive, étaient jusqu’ici impossibles. En effet, « le bruit de fond sismique induit par le volcan est trop important », explique Florent Brenguier, chercheur à l’Institut des sciences de la Terre (IsTerre, CNRS-Université Grenoble-Alpes). L’équipe anglaise a cependant réussi à s’affranchir de ce bruit ambiant.

Après avoir placé des capteurs sur la surface du volcan, les chercheurs ont conçu un logiciel, baptisé MF Noise. Il extrait, à partir du bruit ambiant enregistré en deux points du volcan, le signal des ondes sismiques circulant entre ces deux capteurs. Pour ce faire, le logiciel calcule la fonction de corrélation entre les signaux. Plus concrètement, si deux personnes essaient de se saluer d’un bout à l’autre d'un hall de gare, elles ne s’entendront pas, en raison du brouhaha ambiant. Mais après calcul de la corrélation des signaux entre les deux points où sont situés les individus, il est possible de soustraire le bruit et de récupérer uniquement le signal utile : « Bonjour ! ».

En appliquant cette méthode entre tous les capteurs déposés sur le volcan, l’équipe a pu visualiser les ondes sismiques circulant dans celui-ci et donc évaluer sa vitesse sismique moyenne de façon continue dans le temps. Cette méthode avait déjà été utilisée, il y a une dizaine d’années, par l’équipe de Florent Brenguier pour étudier le Python de la fournaise en exploitant le bruit de fond de l’océan. Mais l’utilisation du bruit de fond volcanique est une première.

Faible vitesse sismique : risque d’éruption

Clare Donaldson et son équipe ont étudié pendant plusieurs années la vitesse sismique dans le volcan Kilauea. Les résultats ont ensuite été mis en parallèle avec les observations, par des capteurs déjà en place sur le volcan, des déformations des roches volcaniques sur la même période. « C’est la première fois que nous sommes capables de comparer la vitesse sismique et la déformation sur une si longue période. La corrélation importante suggère que cela pourrait être un nouveau moyen de prédire les éruptions volcaniques », se félicite Donaldson.

Lorsqu’un volcan va entrer en éruption, les roches des différentes chambres magmatiques se déforment en effet sous l’action des changements de température et de pression. « La dilatation de ces roches est un bon indicateur d’une future éruption », précise Florent Brenguier. Or, d’après les résultats de l’équipe de Clare Donaldson, une dilatation des roches correspond toujours à une diminution de la vitesse sismique. Celle-ci pourrait donc être un indicateur fiable des risques d’éruptions.

Le but des sismologues est maintenant de tester cette découverte sur d’autres volcans. Ils tentent aussi de développer des capteurs plus précis afin de détecter les ondes sismiques traversant des chambres magmatiques situées plus en profondeur. Rien ne doit être laissé au hasard pour ne pas revivre, un jour, la catastrophe de la célèbre ville italienne.


Source : Pour la science
Crédit : Wikipedia

Le Kilauea, à Hawaï, est un des volcans les plus étudiés au monde en raison de son activité importante.

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

21 - COTES-D'OR

Du 8 avril 2017 au 7 janvier 2018
"SAUVAGES"

Lynx boréal, Ours brun, Loup gris, Renard roux et Loutre d'Europe.
Cette nouvelle exposition propose une mise en scène originale adaptée à un public familial. De nombreuses illustrations, schémas, spécimens naturalisés, pièces archéologiques et ostéologiques, témoignages d’experts… apportent des éléments objectifs, de façon claire et synthétique sur ces cinq Mammifères Carnivores. Le visiteur pourra ainsi, en toute connaissance de cause, avoir un avis éclairé sur la place qu’il serait prêt à leur laisser.

Jardin des sciences
Avenue Albert 1er & 14 rue Jehan de Marville (Parc de l’Arquebuse)
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


30 - GARD

14 avril au 1er mai
"VENEZ VOLER DANS LA GROTTE DE LA SALAMANDRE"

Vivez une expérience extraordinaire : voler en ballon dans une énorme caverne… Embarquer dans l’’Aéroplume, un ballon plus léger que l’’air, mu par la force humaine.

Grotte de la Salamandre
30430 Méjannes le Clap
04 66 600 600
www.grottedelasalamandre.com


40 - LANDES

Du 15 avril au 26 novembre

"L'ART DES CHASSEURS PRÉHISTORIQUES"

A travers cette exposition, la Maison de la Dame propose de découvrir toutes les facettes de l'art des chasseurs préhistoriques.

La Maison de la Dame de Brassempouy
404 rue du Musée
40330 Brassempouy
05 58 89 21 73
www.prehistoire-brassempouy.fr


70 - HAUTE-SAONE

Du 29 septembre au 22 décembre
"LA SÉGRÉGATION ET LA GLOIRE, LES SOLDATS NOIRS-AMÉRICAINS AU CŒUR DE LA GRANDE GUERRE"

Cette exposition traite de l’engagement des noirs-américains dans la 1ère guerre mondiale. Ces derniers bien que libérés de l’esclavage en 1865 subissaient alors des discriminations économiques et sociales auxquelles s’ajoutaient dans les états du Sud des Etats-Unis, la ségrégation raciale.

Maison de la Négritude et des Droits de l'Homme
24 Grande Rue
70290 Champagney
03 84 23 25 45
www.maisondelanegritude.fr


74 - HAUTE-SAVOIE

Jusqu'au 31 décembre 2018
EXPOSITION TEMPORAIRE
"Sibérie centrale et orientale"

Muséum des Papillons
et Insectes du Château de Faverges

293 chemin de la Vie Plaine
74210 Faverges
07 78 41 33 51
www.museum-faverges.com


81 - TARN

Du 1er décembre au 31 janvier 2018
FESTIVAL DES LANTERNES
Féérie des lumières d'Asie

Chaque soir à la tombée de la nuit, la féérie des lanternes chinoises illumine le site classé du parc Foucaud.
Autour du château, sous les arbres millénaires ornés de lumière, dans les bassins et pièces d'eau, vingt tableaux se succèdent entre pagodes, temples asiatiques, animaux fantastiques, nénuphars et autres pandas.

Parc de Foucaud
Avenue Dom Vaysette
81600 Gaillac
https://festivaldeslanternes-gaillac.fr

Lieux:

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