Sismologie volcanique

L’activité sismique est l’un des principaux signes précurseurs des éruptions volcaniques. En effet, cette activité, qui est faible lorsque le volcan est au repos, peut augmenter fortement dans les mois, les semaines ou les jours qui précèdent les éruptions. L’étude de la sismicité des volcans est à la base des méthodes de surveillance et de prédiction des éruptions. L’analyse des différents types de séismes qui se produisent dans les volcans permet de mieux comprendre les processus physiques se produisant dans les systèmes magmatiques et hydrothermaux.

Nous développons des méthodes spécifiques pour l’étude des séismes volcaniques, basées sur l’analyse spectrale ou autorégressive, sur l’utilisation d’antennes sismiques, ou sur la localisation précise des sources de ces événements. Nous essayons également d’expliquer cette sismicité en terme de mécanismes physiques, en distinguant les séismes associés à des ruptures de la roche solide et les séismes liés à la présence de fluides dans le système (magma, eau, gaz). Nous essayons donc d’extraire des observations sismiques des informations utiles pour contraindre les modèles de processus magmatiques.

Figure : Enregistrement de l’activité sismique du volcan de Colima, Mexique, pendant 24 heures. Les séismes sont représentés d’une couleur qui dépend du type d’événement (rouge = explosion, vert = séisme lié à la présence de fluide, etc.). Cette classification par type de séisme est réalisée de façon automatique par un algorithme de reconnaissance vocale adapté à la sismologie (collaboration avec l’Université de Grenade, Espagne, et l’Université de Colima)..

Ces travaux de recherche sont basés sur des enregistrements de séismes et de bruit de fond provenant de réseaux permanents de surveillance ou d’expériences temporaires sur le terrain. Dans la mesure du possible, nous interprétons les données sismiques en relation avec d’autres observations géophysiques. Les méthodes mises au point sont ensuite transférées dans des observatoires volcanologiques où elles contribuent à améliorer la surveillance des volcans.

Nos études portent principalement sur l’activité de volcans d’Amérique latine (Mexique, Costa Rica, Pérou), d’Indonésie (Mérapi) et sur le Piton de la Fournaise (Île de la Réunion).