Pour emprunter à une expérience de pensée philosophique :si un volcan entre en éruption dans une partie reculée du monde et que personne ne l'entend, ça fait toujours du bruit ?

En effet, Cela fait. Et non seulement le son se produit, mais il peut également renseigner les scientifiques sur le moment et la durée de l'éruption elle-même.

Dans le cadre du Traité d'interdiction complète des essais nucléaires des Nations Unies, un système international de surveillance a été construit pour détecter toute explosion nucléaire sur Terre - sous terre, sous l'eau ou dans l'atmosphère. Au sein de ce système se trouve un réseau de détection des infrasons atmosphériques – des ondes sonores dont les fréquences sont inférieures à la limite inférieure de l'audibilité humaine – que les scientifiques peuvent également utiliser pour suivre les éruptions volcaniques dans des endroits reculés.

Une nouvelle étude de cas par une équipe internationale de scientifiques, dirigé par le géophysicien de l'UC Santa Barbara Robin Matoza, ont examiné les données de l'éruption de 2015 du volcan Calbuco dans la région de Los Lagos au Chili. Les chercheurs ont choisi cet événement car ils pouvaient comparer des données à longue distance avec des lectures locales, permettant l'étude de la grande explosion volcanique à l'aide de capteurs à infrasons.

L'analyse de l'équipe a démontré que les infrasons enregistrés à des distances régionales (15 à 250 kilomètres) et longues (supérieures à 250 km), comme sur le système de surveillance international, imposé des contraintes similaires sur le moment et la durée de l'éruption, de même que les données d'un réseau sismique local (moins de 15 km). Leurs résultats apparaissent dans le Journal of Geophysical Research:Solid Earth .

"Nous voulons pouvoir surveiller des régions du monde où de nombreux volcans n'ont pas de stations de surveillance locales comme le fait Calbuco, " dit Matoza, professeur adjoint au Département des sciences de la Terre de l'UCSB. « Dans certains endroits, par exemple, les îles Aléoutiennes en Alaska - il est difficile de maintenir des réseaux d'observation sur les volcans eux-mêmes en raison des conditions météorologiques difficiles et de leurs emplacements éloignés. Par conséquent, de nombreux volcans aléoutiens ne sont pas instrumentés. Nous voulons pouvoir détecter, localiser et caractériser l'activité volcanique explosive à distance car les éruptions peuvent libérer des nuages ​​de cendres dans l'atmosphère, qui sont dangereux pour les aéronefs.

Dans les régions éloignées, les chercheurs s'appuient généralement sur la technologie satellitaire pour surveiller les volcans, mais selon Matoza, sans informations au sol, il est difficile de savoir exactement quand l'éruption s'est produite et combien de temps elle a duré.

"Ce qui est bien avec les infrasons, c'est que nous sommes capables de collecter des informations plus loin de la source qu'avec les méthodes traditionnelles de surveillance au sol, " expliqua Matoza. " Typiquement, les signaux sismiques des éruptions ne se propagent pas à plus de quelques centaines de kilomètres de la source. Avec Calbuco, par exemple, vous pouvez voir l'éruption très clairement sur les stations de surveillance locales et jusqu'à environ 250 kilomètres sur les réseaux sismiques régionaux, mais avec des infrasons, le signal se propage dans l'atmosphère pendant plus de 5, 000 kilomètres. Quoi de plus, les infrasons fournissent des informations différentes des seules données sismiques."

Le réseau sismique national chilien comprend un nombre relativement clairsemé de capteurs infrasonores co-localisés avec 10 sismomètres (stations sismo-acoustiques), qui a permis cette étude. Placer de tels capteurs d'infrasons dans des stations plus sismiques dans des régions volcaniques actives serait précieux, a noté Matoza. Le fait que l'une des stations sismo-acoustiques chiliennes n'était qu'à 250 kilomètres de l'éruption met en évidence le potentiel important des réseaux sismiques régionaux existants pour augmenter le système international de surveillance avec davantage de capteurs infrasons pour la détection et la surveillance des éruptions.

"L'une des recommandations de cette étude est que davantage de réseaux sismiques devraient également disposer de capteurs à infrasons, " a déclaré Matoza. "C'est un canal supplémentaire de données à enregistrer qui fournit des informations très utiles pour améliorer la surveillance des volcans."