À l’aide d’une nouvelle technique d’imagerie volcanique qui produit des images à haute résolution des propriétés des ondes sismiques, une étude a Grand corps mobile de magma précédemment non observé détecté sous Kolumbo, un volcan sous-marin actif près de Santorin, en Grèce. La présence de la chambre magmatique augmente les chances d’une future éruption, et, en fait, les chercheurs prédisent que ce volcan il éclatera au cours des 150 prochaines années, mettant en danger les nombreuses populations voisines.
Il y a près de quatre cents ans, en 1650 après JC, Kolumbo a traversé la surface de la mer et a éclaté, tuant 70 personnes à Santorin. Cet événement, qu’il ne faut pas confondre avec l’éruption volcanique catastrophique de Théra (Santorin) survenue vers 1600 av. C., a été causée par des dépôts de magma poussant sous la surface de Kolumbo. Maintenant, les chercheurs disent que la roche en fusion dans la chambre atteint un volume similaire.
L’étude, publiée dans la revue Geoquímica, Geofísica, Geosistemas, a été premier à utiliser l’imagerie sismique à inversion de forme d’onde complète pour rechercher des changements dans l’activité magmatique souterraine des volcans sous-marins le long de l’arc hellénique, où se trouve Kolumbo.
Localisation du volcan, à gauche, au centre de l’Imperial College
La technologie d’inversion complète de la forme d’onde est utilisée pour étudier les profils sismiques (mouvements du sol sur des kilomètres) et évaluer les différences de vitesse des ondes qui peuvent indiquer des anomalies souterraines. L’étude a montré que cette technologie peut être utilisée dans les régions volcaniques pour trouver des emplacements potentiels de corps magmatiques mobiles, ainsi que pour déterminer leur taille et leur vitesse de fusion.
Les profils sismiques ont été obtenus après que les chercheurs ont tiré des canons à air depuis un navire de recherche naviguant au-dessus de la région volcanique.provoquant des ondes sismiques qui ont été enregistrées par des sismomètres du fond de l’océan situés le long de l’arc.
« L’inversion complète de la forme d’onde est similaire à une échographie médicale », a déclaré M. Paulatto, volcanologue à l’Imperial College de Londres et deuxième auteur de l’étude. « Il utilise des ondes sonores pour construire une image de la structure souterraine d’un volcan. »
Selon l’étude, une vitesse significativement plus faible des ondes sismiques se déplaçant sous le fond marin indique la présence d’une chambre magmatique en mouvement sous Kolumbo.
Selon Kajetan Chrapkiewicz, géophysicien à l’Imperial College de Londres et auteur principal de l’étude, les données existantes sur les volcans sous-marins de la région étaient rares et vagues, mais la grande variété de profils sismiques et l’utilisation de l’inversion de forme d’onde complète leur a permis pour obtenir des images beaucoup plus nettes qu’auparavant. La grande chambre magmatique maintenant identifiée a augmenté à un rythme moyen d’environ 4 millions de mètres cubes par an depuis la dernière éruption de Kolumbo en 1650 après JC.
Une grande éruption explosive en 150 ans
Le volume total de fonte qui s’est accumulé dans le réservoir de magma inférieur de Kolumbo est de 1,4 kilomètre cube, selon l’étude. Selon Chrapkiewicz, Si le taux de croissance actuel de la chambre magmatique se poursuit, à un moment donné au cours des 150 prochaines années, Kolumbo pourrait atteindre deux kilomètres cubes de matériau en fusion éjecté lors de l’éruption de 1650 après JC. Bien que les volumes de fonte volcanique puissent être estimés, il n’y a aucun moyen de savoir avec certitude quand Kolumbo éclatera ensuite.
Protothème de la zone volcanique de Santorin (Grèce)
Les caractéristiques du système magmatique découvert à Kolumbo laissent présager une éruption hautement explosive, similaire (mais de plus petite ampleur) à la récente éruption Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, selon les auteurs de l’étude. Bien que le danger ne semble pas imminent, une explosion au volcan Kolumbo pourrait être plus désastreuse que l’éruption des Tonga en raison de sa proximité avec le centre de population de SantorinGrèce, situé à seulement 7 kilomètres du volcan.
Kolumbo est situé dans une partie relativement peu profonde de la mer Méditerranée à environ 500 mètres de profondeur, ce qui, selon les estimations actuelles, devrait augmenter son explosivité. Les chercheurs prédisent qu’un tsunami et une colonne éruptive de plusieurs dizaines de kilomètres de haut avec de grandes quantités de cendres se produiront. quand Kolumbo éclate.
Jens Karstens, géophysicien au Centre GEOMAR Helmholtz pour la recherche océanique à Kiel, a souligné l’importance des découvertes récentes. « Avec des études comme celle-ci, on peut en apprendre davantage sur le fonctionnement des structures volcaniques, à quoi s’attendre d’elles et où s’attendre à une éruption, et ces informations peuvent être utilisées pour concevoir des systèmes de surveillance des volcans sous-marins. »
Schéma d’un volcan sous-marin
L’étude s’ajoute à la base de connaissances croissante sur Kolumbo, le volcan sous-marin le plus actif de la Méditerranée, et les dangers qu’il pose. Selon les chercheurs, la technologie d’inversion complète de la forme d’onde peut être utilisée pour identifier des réservoirs de magma similaires cachés sous d’autres volcans sous-marins actifs. Cependant, il peut s’agir d’un processus spatialement restrictif et lent qui serait optimisé en combinaison avec d’autres techniques, telles que le forage de sédiments volcaniques et la surveillance sismographique, pour aider à se faire une meilleure idée de ce qui se passe réellement sous les volcans sous-marins.
observatoire sous-marin
Depuis quelques années, une équipe internationale de scientifiques s’emploie à établir le L’observatoire volcanique des fonds marins de Santorin, appelé SANTORY, équipé d’instruments scientifiques qui pourront mesurer la progression de l’activité volcanique de Kolumbo. SANTORY est toujours en cours de développement, mais selon Chrapkiewicz, c’est un bon exemple de ce à quoi peut potentiellement ressembler une station de surveillance volcanique sous-marine.
Comme le souligne Paulatto, il existe plus de stations de surveillance terrestres pour les volcans continentaux que pour les volcans sous-marins. La surveillance de l’activité volcanique sous la surface de l’océan est plus compliquée et coûteuse que sur terre. Cependant, cela ne le rend pas moins nécessaire, a déclaré Paulatto.
Les chercheurs espèrent que cette étude, en combinaison avec les données recueillies par SANTORY et la croisière de forage de sédiments Expedition 398 du Programme international de découverte des océans, aidera à convaincre les décideurs politiques de l’importance cruciale des stations de surveillance en temps réel dans les volcans sous-marins.
« Nous avons besoin de meilleures données sur ce qu’il y a vraiment sous ces volcans », Chrapkiewicz a expliqué. « Des systèmes de surveillance continue nous permettraient d’avoir une meilleure estimation du moment où une éruption pourrait se produire. Avec ces systèmes, nous serions probablement au courant d’une éruption quelques jours avant qu’elle ne se produise, et les gens pourraient évacuer et rester en sécurité. »
Etude de référence : https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2022GC010475
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