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    Prédire les éruptions à l'aide de satellites et de mathématiques

    Chaque ensemble de franges correspond à un mouvement du sol d'environ 3 cm. Crédit :Avec l'aimable autorisation de l'Institut des Sciences de la Terre (ISTerre).

    Les volcanologues commencent à utiliser des mesures satellitaires et des méthodes mathématiques pour prévoir les éruptions et mieux comprendre le fonctionnement des volcans, montre un nouvel article dans Frontières en sciences de la Terre .

    Alors que le magma se déplace et coule sous la surface de la terre, le sol au-dessus fléchit et tremble. Technologies satellitaires modernes, similaire au GPS, peut désormais suivre ces mouvements, et les géoscientifiques commencent à déchiffrer ce que cela révèle sur ce qui se passe sous terre, ainsi que ce qui est susceptible de se produire à l'avenir.

    « Nous sommes les premiers à avoir développé une stratégie utilisant l'assimilation de données pour prévoir avec succès l'évolution des surpressions magmatiques sous un volcan en utilisant des ensembles de données de déformation du sol combinées mesurées par le Global Navigation Satellite System (plus communément appelé GPS) et des données radar par satellite, " explique Mary Grace Bato, auteur principal de l'étude et chercheur à l'Institut des Sciences de la Terre (ISTerre) en France.

    Bato et ses collaborateurs sont parmi les premiers à tester si l'assimilation de données, une méthode permettant d'intégrer de nouvelles mesures avec un modèle dynamique, peut également être appliqué dans les études volcaniques pour donner un sens à ces données satellitaires. Les météorologues utilisent depuis longtemps une technique similaire pour intégrer les mesures atmosphériques et océaniques à des modèles dynamiques, leur permettant de prévoir la météo. Les climatologues ont également utilisé la même méthode pour estimer l'évolution à long terme du climat due aux émissions de carbone. Mais les volcanologues commencent tout juste à explorer si la technique peut également être utilisée pour prévoir les éruptions volcaniques.

    « La quantité de données géodésiques satellitaires et terrestres (c'est-à-dire les données GPS) a considérablement augmenté récemment, " dit Bato. " Le défi est de savoir comment utiliser ces données efficacement et comment les intégrer à des modèles afin de mieux comprendre ce qui se passe sous le volcan et ce qui provoque l'éruption afin que nous puissions déterminer en temps quasi réel et prédictions précises des troubles volcaniques."

    Dans leurs dernières recherches, Bato et ses collègues ont commencé à répondre à ces questions en simulant un type de volcan, ceux qui éclatent avec une « explosivité » limitée en raison de l'accumulation de pression magmatique sous-jacente. A travers leurs simulations exploratoires, Bato a pu prédire correctement la surpression qui entraîne une éruption volcanique théorique, ainsi que la forme du réservoir de magma souterrain le plus profond et le débit de magma dans le réservoir. De tels réservoirs sont généralement situés à des kilomètres sous la surface et, En tant que tel, ils sont presque impossibles à étudier avec les méthodes existantes.

    Les géoscientifiques doivent encore améliorer les modèles volcaniques actuels avant qu'ils puissent être largement appliqués aux volcans réels, mais Bato et ses collègues commencent déjà à tester leurs méthodes sur le volcan Grímsvötn en Islande et le volcan Okmok en Alaska. Ils pensent que leur stratégie sera une étape clé vers des prédictions plus précises du comportement volcanique.

    "Nous prévoyons un avenir où des prévisions volcaniques quotidiennes ou même horaires seront possibles, comme tout autre bulletin météorologique, " dit Bato.

    Cette recherche fait partie d'une collection plus large d'articles axés sur l'évaluation des risques volcaniques.


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