Par Henry Gaudru

Publié le mercredi 3 janvier 2007. Dernière modification le mercredi 3 janvier 2007. 

Depuis maintenant plusieurs années la surveillance géophysique est effectuée en temps réel sur environ 150 volcans dans le monde. Cette surveillance dite de routine se base principalement sur les caractéristiques de la sismicité et de la déformation du sol. Ces deux techniques ont été appliquées avec grand succès pour prévoir les événements éruptifs de certains volcans qui connaissent une activité fréquente tels le Kilauea à Hawaii , le Sakurajima au Japon ou encore le Piton de la Fournaise à l’île de la Réunion. Pour ce qui concerne les volcans plus explosifs aux éruptions plus espacées, si l’on parvient maintenant à détecter les premiers signes de précurseurs possibles, leurs interprétations ne sont pas toujours très claires et une prédiction précise reste encore difficile. Par exemple, les caractéristiques des précurseurs des volcans qui se manifestent après une longue période de sommeil peuvent être très différents. En outre, les signes précurseurs peuvent varier pour différentes éruptions sur un même volcan, comme par exemple l’Usu au Japon lors de trois éruptions récentes. Parfois, des activités éruptives surviennent même sans véritables précurseurs. Une compilation des données recueillies lors des éruptions volcaniques des années 90 permet de mettre en lumière la grande diversité d’occurrence des signes précurseurs.

Au cours des années 90, un grand nombre de volcans sont entrés en éruption à travers le Monde. Selon les pays la surveillance peut être plus ou moins développée et il arrive parfois qu’une éruption volcanique survienne sur un volcan non instrumenté. Sur 42 éruptions documentées sur la période 1990-1999, 8 volcans n’étaient pas du tout équipés avant l’éruption ou le début des signes précurseurs. Pour les autres, l’équipement variait d’une simple station sismique à un réseau sismique de grande extension complété par une surveillance géodésique et géochimique. La manière dont un volcan est instrumenté dépend de ses activités passées, des moyens financiers dont dispose le pays concerné et le nombre de volcans qu’un pays doit surveiller. Il y a une tendance générale qui va de la mise en œuvre d’une surveillance à but de recherche aux développements d’un système d’alerte précoce. Les volcans qui n’ont connu que peu ou pas d’activité historique ne sont généralement pas surveillés, ceci est une approche qui n’est cependant pas une garantie car de violentes éruptions surviennent souvent sur des volcans endormis depuis une longue période. Le Mont Pinatubo, à l’origine de la seconde plus importante et destructrice éruption du 20ème siècle était en sommeil depuis plus de 500 ans et n’était pas surveillé. Le volcan de la Soufriere Hills sur l’île de Montserrat, lequel a détruit la ville de Plymouth, n’avait pas eu d’activité historique jusqu’en 1995, bien qu’il ait présenté une activité sismique suffisante pendant la décennie pour être instrumenté avec un réseau sismique installé par l’University of West Indies.

Le précurseur le plus courant des éruptions volcaniques est la sismicité ; la surveillance inclut donc toujours des stations sismiques. Le second précurseur le plus étudié est la déformation ( plus de 60% de volcans ainsi surveillés) avec des inclinomètres, par GPS, et un réseau de mesures de nivellement ; En troisième on trouve la surveillance géochimique ( 30%), laquelle comprend l’analyse des gaz fumerolliens, le CO2 , et/ou le radon, ainsi que les mesures COSPEC des panaches volcaniques. Enfin, en nombre plus limité, on utilise les mesures magnétiques ou électriques (moins de 10 %). (Fig.1)

Fig.1 - Proportion de volcans surveillés pour chaque type de précurseurs

(volcans équipés inclus dans cette compilation de données. D’après Annen C. et Wagner J.J. (2003))

Les équipements de surveillance des volcans sont généralement améliorés lorsqu’une activité survient, et des équipes scientifiques internationales viennent souvent en aide aux volcanologues locaux ; Le VDAP (Volcano Disasters Assistance Program) est un exemple de ce type d’assistance extérieure menée par l’USGS et l’OFDA (Office of US Foreign Disasters Assistance). Les objectifs du VDAP sont d’assister les gouvernements étrangers à gérer les crises volcaniques et réduire leur impact. Au cours des années 90, le VDAP est intervenu sur environ 13 éruptions.

Précurseurs

Les données concernant les précurseurs de 27 des éruptions ont permis de constater que 4 n’avaient pas montré de précurseurs immédiatement et clairement détectables : Galeras (1993), Anak Krakatau (1999), Mayon (1999) et Telica (1999). Il semble que pour le Krakatau, celui-ci ne possédait pas à ce moment de stations de surveillance en état de fonctionnement. Par contre, le Galeras était bien équipé et dans une phase active, mais ceci n’a pas pour autant sauvé la vie de 6 scientifiques et 3 touristes qui se trouvaient sur le volcan au moment de l’explosion. Des événements sismiques distinctifs de basse fréquence s’étaient pourtant produits juste avant l’éruption. (ex : Narvaez et al. 1997). Le manque de reconnaissance de ces signaux particuliers en tant que précurseurs a donné naissance à une grande controverse (Bruce 2001 ; Williams 2001). Le Mayon aux Philippines était également instrumenté avant son éruption mais dans ce cas, les seuls signaux qui auraient pu être interprétés comme précurseurs ont été une sismicité de basse fréquence et des rougeoiements dans le cratère, mais ceci n’a été considéré qu’après l’activité éruptive. La phase paroxysmale des 23 autres éruptions, soit 85% a été précédée par des précurseurs. C’est l’activité sismique qui a été la plus souvent observée (67%).

Les explosions phréatiques peuvent être considérées comme des activités éruptives et peuvent causer des victimes, mais elles peuvent aussi être des précurseurs de plus violentes éruptions magmatiques (Fig.2). Les changements de composition des gaz, de température et les déformations sont plus rarement enregistrés. On ne doit pas en conclure que ce type de manifestations ne se produit pas, mais la plupart des volcans ne sont pas souvent équipés pour enregistrer ce type de paramètres. (Fig.2).

Fig.2 - Pourcentage de la fréquence des différents types de précurseurs pour 27 éruptions dont les données sont disponibles

En ce qui concerne les éruptions qui ont présenté une activité sismique comme précurseur, le temps écoulé entre le commencement de la sismicité et le début de l’éruption varie de moins de 24 heures à plus d’une année. Dans la majorité des cas, le délai a été de plus de 1 mois (Fig.3), ce qui laisse un certain temps pour une gestion appropriée de la crise possible à venir.

Fig. 3 - Pourcentage du temps écoulé entre l’accroissement de l’activité sismique et le début de l’éruption

Discussions et conclusions

Les éruptions des volcans Pinatubo aux Philippines et Soufriere Hills à Montserrat ont mis en lumière la nécessité d’identifier et de surveiller les volcans endormis. Dans la plus grande partie du Monde, les enregistrements concernant les éruptions historiques qui remontent au-delà de 100-200 ans sont relativement rares (Simkin, 1994). Comme semble le confirmer l’histoire, plus la période de sommeil sera longue, d’autant plus violente sera probablement la prochaine éruption. Il se peut donc que la prochaine éruption particulièrement destructrice et meurtrière survienne d’un volcan encore peu étudié et peu surveillé. Fort heureusement, la majorité des éruptions sont précédées par des précurseurs qui peuvent de nos jours être détectés. Pour les volcans étudiés au cours de la décennie passée, le temps entre les premiers précurseurs et l’éruption a varié de quelques heures à plus d’une année. Du fait de cette incertitude concernant le temps disponible pour prévoir les dispositions nécessaires pour protéger les populations, des cartes de risque, des plans d’évacuation et une information aux populations doivent être réalisés avant que n’interviennent les premiers signes de réveil d’un volcan. La prévision d’une éruption constitue bien sûr une condition nécessaire, mais elle n’est pas suffisante à elle seule pour assurer la sécurité des populations. Une bonne prévision doit être optimisée avec un programme de prévention des risques intégrant la sensibilisation, et l’éducation des populations. Par exemple, l’évacuation de Rabaul (Papouasie-Nouvelle-Guinée) en 1994 a été partiellement spontanée. Ce succès peut être attribué à l’information et l’entraînement de la population (Tomblin & Chung, 1995). Malheureusement beaucoup de pays encore n’ont pas suffisamment de moyens financiers, et quelquefois, le souhait politique de mettre en œuvre des actions indispensables pour réduire les risques volcaniques. Les analyses des éruptions de la décennie passée ont pourtant démontré que les plans de réduction des risques volcaniques sont efficaces dans la plupart des cas.

Par conséquent, au lieu de mettre tous les efforts dans l’assistance après les éruptions majeures, la communauté internationale devrait plutôt mettre l’accent sur l’information et la prévention. Cet aspect fait partie intégrante de la stratégie globale de réduction des risques du nouveau programme ISDR des Nations Unies.