Quand les volcans vont-ils entrer en éruption ? Une nouvelle méthode de prédiction découverte
Le mont Etna, géant de Sicile et plus haut volcan actif d'Europe, constitue depuis des siècles un défi pour la communauté scientifique. Si son activité est documentée depuis environ 2 700 ans, son histoire géologique remonte en réalité à plus de 500 000 ans. Jusqu'à récemment, prédire le moment exact de ses réveils restait une tâche complexe. Cependant, une avancée majeure vient de changer la donne grâce aux travaux de l'Institut national de géophysique et de volcanologie italien. Une nouvelle méthode de surveillance, basée sur l'analyse des mouvements du magma en profondeur, pourrait aider les scientifiques à prévoir quand le volcan pourrait entrer en éruption.
Les chercheurs ont analysé les changements au fil du temps dans un rapport entre les petits et les plus grands tremblements de terre sous l'Etna en utilisant un paramètre b issue de la loi de Gutenberg-Richter qui s'écrit, pour les fins connaisseurs, "Log10 N = abM". En analysant les données récoltées entre 2005 et 2024, les chercheurs ont découvert une corrélation frappante entre les variations de cette valeur et les phases éruptives du volcan au cours des deux dernières décennies.
Le rapport peut évoluer en fonction de la hauteur du magma lorsqu'il remonte à travers la croûte jusqu'au sommet du volcan, ont expliqué les chercheurs dans une étude publiée dans la revue Science Advances. "L'évolution de la valeur b au fil du temps reflète l'évolution de la contrainte à l'intérieur du volcan", indique Marco Firetto Carlino, auteur principal de l'étude, à Live Science. "Comme la remontée du magma induit des variations de contrainte au sein de la croûte, le suivi de la valeur b peut aider à révéler les différentes étapes du transfert du magma des profondeurs vers la surface", ajoute le géophysicien à l'Observatoire de l'Etna de l'INGV.
Avant une éruption, le magma remonte à travers la croûte sous l'Etna de 30 kilomètres de long. Celui-ci rempli plusieurs zones de stockage interconnectées à différentes profondeurs au lieu d'une seule chambre magmatique. Les chercheurs ont ainsi analysé les schémas sismiques observés dans la croûte sous le volcan entre 2005 et 2024, en faisant attention à leurs variations selon les régions de la croûte. Celles comportant des zones de stockage de magma actives présentent des valeurs de b plus élevées que les régions plus stables car les zones actives subissent plus de petits que de grands séismes.
À l'inverse, "les roches aux bonnes propriétés mécaniques peuvent emmagasiner des contraintes pendant plus longtemps. Lorsqu'elles finissent par se rompre, elles produisent des séismes plus importants, correspondant à des valeurs de b plus faibles", explique Firetto Carlino. De ce fait, en suivant l'évolution de la valeur b au fil du temps, il serait possible pour les chercheurs de retracer le mouvement du magma à travers la croûte terrestre. Cette méthode pourrait aider les experts à estimer la chronologie des éruptions de l'Etna.
Une méthode applicable pour d'autres volcans comme l'explique le géophysicien : "En principe, la valeur b pourrait également être utilisée pour suivre les mouvements du magma dans d'autres zones volcaniques, à condition qu'un nombre suffisant de séismes soit disponible et que leurs emplacements soient répartis sur différents secteurs de la croûte terrestre, bien définis par des études géologiques antérieures".