La plupart des volcans éclatent sous l'océan, mais les scientifiques en savent peu sur eux par rapport à ce qu'ils savent sur les volcans qui éjectent leur lave sur la terre ferme. Gabrielle Tepp de l'Alaska Volcano Observatory et du U.S. Geological Survey pense qu'avec une surveillance améliorée, les scientifiques peuvent en savoir plus sur ces éruptions sous-marines, qui menacent les voyages et modifient le paysage sonore de l'océan.

Lors de la 174e réunion de l'Acoustical Society of America, du 4 au 8 décembre, 2017, à la Nouvelle-Orléans, Louisiane, Tepp discutera des défis et des avantages de la surveillance à distance et de ce qu'elle peut nous apprendre sur les volcans sous-marins.

"C'est très difficile d'étudier les volcans sous-marins parce qu'il est difficile de mettre des instruments dans l'eau, surtout à long terme, " a déclaré Tepp.

Selon la taille et la profondeur d'une éruption sous-marine, le gaz et les cendres ne peuvent jamais briser la surface de l'océan, ou le gaz et les cendres pourraient créer un panache volcanique susceptible d'interférer avec les voyages aériens. "L'océan est un grand endroit, il est donc peu probable que vous ayez une situation où un navire erre au hasard lors d'une éruption, mais il y en a qui se sont rapprochés, " a déclaré Tepp. Ces éruptions imprévisibles peuvent également créer une couverture flottante de roches, appelé radeau de pierre ponce, qui peuvent obstruer les ports et endommager les bateaux.

Tepp présente les observations de deux volcans sous-marins :Ahyi, un mont sous-marin dans les îles Mariannes du Nord dans l'océan Pacifique, et Bogoslof, un volcan sous-marin peu profond dans les îles Aléoutiennes. Les volcans faisaient des sons très différents, suggérant que différents processus se sont produits pendant l'éruption. En 2014, Ahyi a éclaté pendant deux semaines, avec court, explosions répétitives semblables à des coups de feu toutes les quelques minutes. En 2016 et 2017, Bogoslof a eu des éruptions plus soutenues, d'une durée de quelques minutes à quelques heures, qui se produisait tous les quelques jours.

Des preuves de ces éruptions sont apparues sur des sismomètres éloignés, qui mesurent les ondes traversant le sol pour enregistrer les séismes, et des réseaux d'hydrophones qui captent le son sous-marin pour détecter les détonations nucléaires secrètes. Lorsque les volcans éclatent directement dans l'eau, les sons peuvent parcourir des milliers de kilomètres avant de se dissiper.

Des questions demeurent, cependant, comme si les sismomètres sont suffisants pour la surveillance à distance ou si les informations plus précises fournies par les réseaux d'hydrophones câblés valent la dépense plus importante. Les chercheurs s'intéressent également à la façon dont le mouvement des vagues de l'eau vers la roche, et vice versa, affecte la détection du signal.

Tepp et ses collègues de la National Oceanic and Atmospheric Administration et de l'USGS ont récemment déployé un réseau d'hydrophones dans les îles Mariannes du Nord. Ils recueilleront les données l'été prochain et espèrent déterminer où et à quelle fréquence les volcans locaux éclatent pour voir si la région a besoin d'une meilleure surveillance des risques.

En raison des longues distances parcourues par les signaux d'éruption, ils apparaissent probablement comme des anomalies sur des dispositifs de surveillance éloignés utilisés pour étudier les tremblements de terre, volcans terrestres ou encore chants de baleines.

"Les éruptions qui créent un son assez fort, au bon endroit, peut voyager assez loin, même d'un océan à l'autre, " a déclaré Tepp. " Cela vous fait vous demander, combien de ces signaux avons-nous vu sur des instruments distants où personne ne savait ce qu'ils étaient, et c'est un volcan sous-marin de l'autre bout du monde ?"