La surveillance volcanique: déformations du terrain
La surveillance volcanique des déformations du terrain consiste à mesurer, avec une grande précision, comment le sol d’un volcan se soulève, s’affaisse ou s’incline. Lorsque du magma remonte et s’accumule sous un édifice, il le fait gonfler ; suivre ces mouvements permet de repérer une réalimentation en profondeur et, parfois, d’anticiper une éruption. Avec l’enregistrement des séismes et l’analyse des gaz, c’est l’un des piliers de la surveillance des volcans actifs.
Pourquoi le sol se déforme
Un réservoir de magma qui se remplit fait augmenter la pression autour de lui et pousse la surface vers le haut et vers l’extérieur ; s’il se vide, lors d’une éruption ou d’une intrusion latérale, le sol s’affaisse. La forme et l’étendue de la zone déformée renseignent sur la profondeur et le volume de la source : une source profonde produit un bombement large et faible, une source superficielle une déformation plus locale et plus marquée. Les mouvements mesurés vont de quelques millimètres à plusieurs mètres selon les volcans et les épisodes.
Les mesures au sol
- Nivellement : des visées optiques répétées le long d’un réseau de repères mesurent les variations d’altitude.
- Géodésie classique : des distancemètres laser et des théodolites mesurent les distances et les angles entre des points fixes pour suivre les mouvements horizontaux.
- Inclinométrie : des inclinomètres installés sur les flancs détectent d’infimes variations de pente et enregistrent en continu.
- Extensomètres : ils suivent l’ouverture ou la fermeture des fissures.
Le GPS et les satellites radar
Des stations GPS installées en permanence sur un volcan mesurent leur position en trois dimensions, en continu, avec une précision qui peut atteindre quelques millimètres. Contrairement à ce qu’on lit parfois, les satellites GPS ne sont pas géostationnaires : ils circulent sur des orbites situées à environ 20 000 km d’altitude, et le récepteur calcule sa position à partir des signaux de plusieurs d’entre eux.
L’interférométrie radar satellitaire (InSAR) compare des images radar d’une même région prises à des dates différentes. Elle produit des cartes de déformation couvrant des dizaines de kilomètres, sans instrument au sol, ce qui permet de surveiller des volcans isolés ou peu équipés et de découvrir des gonflements passés inaperçus.
De la mesure à l’alerte
Ces données sont croisées avec les séismes enregistrés sous le volcan et avec la composition des gaz. Les observatoires, comme l’observatoire volcanologique du Piton de la Fournaise à La Réunion, publient des bulletins et alertent les autorités lorsqu’une accélération des déformations accompagne une hausse de l’activité sismique. Une déformation n’annonce pas toujours une éruption : le magma peut rester en profondeur. Elle reste cependant l’un des signaux précurseurs les plus utiles. La caldeira de Yellowstone, aux États-Unis, est un exemple de volcan dont les phases de soulèvement et d’affaissement sont suivies de près par GPS et par radar.
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