Le volcan Kilauea d'Hawaï suinte de la lave depuis plus de trois décennies. Mais ces derniers jours des fontaines de lave de plusieurs centaines de mètres de haut, une douzaine de nouvelles fissures et panaches de vapeur, cendre, et les gaz ont frappé la zone autour de Kilauea et forcé plus de 1, 700 personnes à fuir leurs maisons. Des centaines de tremblements de terre et des changements dans la forme du Kilauea ont prédit l'éruption et facilité les alertes précoces pour les résidents, mais on ne sait toujours pas comment l'éruption va se dérouler ni combien de temps elle va durer. Le volcanologue de l'Université de Stanford, Paul Segall, professeur de géophysique à l'École de la Terre, Sciences de l'énergie et de l'environnement (Stanford Earth), décrit la science derrière cette dernière éruption, ce que nous pouvons en apprendre et comment les prévisionnistes peuvent commencer à répondre à ces questions sur ce qui se passe après l'explosion d'un volcan.

Le Kilauea éclate lentement depuis des années sans être une menace pour les personnes et leurs maisons. Qu'est ce qui a changé?

Elle est en éruption plus ou moins continue depuis 1983, avec des pauses et quelques changements de comportement. Il avait éclaté dans des zones très peu peuplées; ces zones ont été envahies par des coulées de lave il y a longtemps. À partir du mercredi [2 mai], l'éruption s'est déplacée vers l'est, à travers ce que nous appelons la East Rift Zone, et s'est rapproché des gens. L'accès routier à cette zone est limité, donc si ça coupe les routes, les gens qui vivent au sud de cela sont assez isolés.

Comment les géologues ont-ils su que cette éruption allait arriver ? Avaient-ils une vraie prévision volcanique ?

Le lundi, 30 avril le U.S. Geological Survey (USGS) a constaté que les tremblements de terre migraient dans cette région et que le sol changeait de forme. Des unités GPS très précises mesuraient le mouvement du volcan au millimètre près et les inclinomètres mesuraient l'inclinaison du sol. Nous pouvons également mesurer la déformation du sol depuis l'espace avec des satellites radar.

La prévision des volcans comme celle que nous avons vue à Kilauea est réelle, mais ce n'est pas infaillible. Nous souhaitons maintenant passer à des prévisions davantage basées sur la physique, de la manière dont les prévisions météorologiques sont passées d'une approche très empirique à des calculs numériques très complexes.

Les prévisions empiriques fonctionnent très bien dans les volcans qui éclatent fréquemment parce que vous êtes capable de collecter beaucoup de données et de voir des modèles. Bien, que faites-vous face à un volcan qui n'est jamais entré en éruption dans l'histoire ? Ce sont parfois les plus dangereux. Vous pouvez essayer de faire des analogies avec d'autres, genres similaires de volcans, mais une approche basée sur la physique augmenterait notre capacité à faire des prévisions.

Nous souhaitons également mieux comprendre le fonctionnement de ces systèmes. Nous savons dans une certaine mesure ce qui cause les éruptions explosives par rapport aux éruptions non explosives, mais qu'est-ce qui contrôle les échelles de temps de leur évolution ? Nous aimerions prédire une fois qu'une éruption a commencé, Combien de temps ça va durer.

Y a-t-il eu des surprises à Kilauea jusqu'à présent ?

Le séisme de magnitude 6,9 ​​de vendredi a été une surprise. Il y a des tremblements de terre tout le temps, mais il n'y a pas eu de tremblement de terre de la taille que nous avons vu vendredi depuis 1975.

Lorsqu'un tremblement de terre se produit, qui modifie le stress dans le volcan, et cela peut ou non conduire à d'autres choses. Par exemple, au sommet du volcan, le niveau de lave baisse depuis vendredi. Et vous pourriez penser que c'est une bonne chose. Mais s'il descend suffisamment bas pour permettre aux eaux souterraines d'entrer dans le conduit volcanique et d'entrer en contact avec de la lave très chaude, cela peut conduire à des éruptions potentiellement explosives. La nappe phréatique à Kilauea est très basse – à des centaines de mètres sous la surface – elle devrait donc descendre très loin.

L'activité à Kilauea nous dit-elle quelque chose sur ce à quoi nous pourrions nous attendre en ce qui concerne l'activité sismique ou volcanique ailleurs ?

Les volcans hawaïens sont des exemples de ce que nous appelons les volcans hotspot, qui sont assez différents des autres types de volcans comme le mont St. Helens dans les cascades du nord-ouest du Pacifique. Nous ne pouvons donc pas toujours simplement prendre ce que nous apprenons à Hawaï et le traduire textuellement en, dire, les Cascades. Nous obtenons des informations, mais ils sont une autre saveur de volcan.

Les volcans hawaïens sont assis en plein milieu de la plaque Pacifique. La matière chaude du manteau s'élève d'une grande profondeur et se heurte à la plaque du Pacifique. Il commence à fondre, à une cinquantaine de kilomètres de profondeur, et cette fonte commence à s'accumuler puis à monter vers le haut - flottant par rapport à l'environnement - jusqu'à ce qu'elle atteigne des réservoirs dans la croûte où elle est stockée temporairement jusqu'à ce qu'elle éclate à la surface.

La migration de l'éruption du Kilauea la semaine dernière dans des zones plus peuplées est entraînée par des processus relativement peu profonds, qui ne vont rien affecter dans les Cascades ou au Japon, ou n'importe où ailleurs autour de la ceinture de feu du Pacifique. Ce sera isolé à Kilauea.

En tant que personne ayant passé beaucoup de temps au pays des volcans, que pensez-vous du choix de vivre potentiellement sur le chemin des coulées de lave ?

J'ai participé au cours Wrigley Field à quelques reprises, et une fois nous sommes sortis avec des étudiants, pas trop loin de l'endroit où se déroule actuellement l'activité – un peu plus à l'ouest – et nous avons vu des gens reconstruire des maisons sur des laves qui avaient probablement un an.

C'est un peu fou.

Mais chacun a son propre niveau de tolérance au risque. Les personnes très proches de Kilauea sont conscientes des dangers des coulées de lave. Ce qui m'inquiète, c'est de l'autre côté de l'île, du côté de Kona où se trouvent toutes les grandes stations balnéaires. Il y a des coulées de lave du volcan Mauna Loa - un voisin beaucoup plus grand du Kilauea - qui ne sont pas si anciennes. Dans certains cas, ce sont des endroits où les laves récentes n'ont mis que huit heures pour atteindre l'océan. Cela rugirait tout au long de ces développements.

Je ne sais pas si tous ceux qui achètent une propriété ou vivent dans ces zones savent que ce sont encore des zones actives. Il y a beaucoup d'éducation à faire. Le zonage et la planification sont également importants.

Tant que l'activité volcanique reste au Kilauea, à proximité de zones où il a été très actif ces derniers temps, la plupart des gens vont dire qu'ils savaient dans quoi ils s'embarquaient. Il n'y a pas si longtemps, il y a des décennies, de grandes coulées de lave s'étendaient très loin de l'autre côté de l'île. Je pense que cela va épater les gens si cela se reproduit. Parce que je ne pense pas qu'ils soient préparés pour ça.