L'éruption du volcan Anak Krakatau en Indonésie le mois dernier et le tsunami meurtrier qui a suivi ont poussé deux scientifiques de l'Université de Rhode Island à passer à l'action.

L'expert en tsunami Stephan Grilli et le vulcanologue Steven Carey prévoyaient de visiter le site l'été prochain pour effectuer des relevés du fond marin à proximité. La zone autour d'Anak Krakatau est l'ancien site du volcan Krakatau, qui a éclaté en 1883 et est toujours considérée comme l'une des plus grandes éruptions volcaniques catastrophiques de l'histoire moderne.

La récente éruption de l'Anak Krakatau, qui signifie « fils du Krakatau », offre à Grilli et Carey une nouvelle opportunité d'acquérir des informations supplémentaires et de créer des modèles qui, espèrent-ils, aideront les États-Unis à mieux se préparer aux futurs tsunamis.

« Avoir des preuves en temps réel comme celle-ci nous permet de tester nos idées et de valider nos modèles, " dit Grilli, un professeur de génie océanique dont les recherches contribuent au programme national américain d'atténuation des risques de tsunami. "Nous avons des sources sismiques, des îles volcaniques et des glissements de terrain sous-marins dans l'Atlantique et le Pacifique qui pourraient provoquer des tsunamis sur nos côtes. Nous créons donc des simulations et des cartes de tsunami pour montrer les inondations potentielles auxquelles nous pourrions faire face. »

À travers des éclats de lave épisodiques appelés éruptions stromboliennes, Anak Krakatau n'avait cessé de croître depuis sa sortie de la mer en 1928. Ces sursauts ont pris de l'intensité à partir de juin dernier, mais le 22 décembre le volcan s'est effondré lors d'une éruption. Ce type d'effondrement et le tsunami associé avaient été anticipés dans un article publié en 2012.

"Mais c'est venu sans prévenir, alors les gens ont été pris par surprise, " a déclaré Grilli. Plus de 430 personnes ont été tuées par le tsunami.

À l'aide de marégraphes, images et photographies satellites, Grilli a créé un modèle de l'effondrement du flanc volcanique causé par l'éruption qui montre comment une partie du côté sud-ouest du volcan a glissé dans l'eau et a généré le tsunami.

"Proche de la source, notre modèle prédit que la hauteur maximale des vagues était d'environ 40 mètres, et il y avait plusieurs vagues créées avec un court intervalle entre elles, ", a-t-il déclaré. "L'impact maximal signalé a été une vague de plus de 16 pieds au village de Sumur sur la côte de Java."

Le volcan a été considérablement réduit en taille et est toujours très actif, ce qui pourrait causer des difficultés à Grilli et Carey s'ils veulent s'approcher suffisamment pour arpenter les environs dans les mois à venir.

"Une grande partie du volcan a échoué, et d'un point de vue volcanologique, l'eau de mer a désormais accès à l'évent, laisser l'eau se mélanger au magma chaud, " expliqua Carey. " Cette eau se transforme en vapeur et rompt le magma, provoquant une éruption explosive. Le résultat va être un style de volcanisme différent qui aura lieu là-bas à l'avenir. C'est une situation qui comporte de nombreux dangers et qui influencera si nous pouvons nous en approcher."

Idéalement, les scientifiques et leurs collègues manœuvreront un navire suffisamment près pour collecter des échantillons de la matière qui a glissé dans l'océan, évaluer le volume du matériau et la distance qu'il a parcourue le long du fond marin.

"Maintenant, nous estimons le volume de l'effondrement sur la base d'images radar, mais nous ne pouvons pas voir la partie sous-marine de l'effondrement, " dit Carey.

Grilli et Carey ont reçu 489 $, 000 000 de la National Science Foundation au printemps dernier pour étudier le site de l'éruption de 1883, ainsi qu'une subvention de contrepartie à des collègues d'Angleterre et de Californie. Ils ont toujours l'intention de suivre leur plan initial, bien que la récente éruption puisse remonter leur chronologie.

Leur objectif est d'étudier les dépôts sous-marins de lave de l'éruption de 1883 car de nombreuses questions subsistent encore à son sujet. Cette éruption a provoqué une vague de tsunami de 50 pieds qui a fait des ravages sur les îles de Java et Sumatra, mais les scientifiques ne savent toujours pas exactement comment cela s'est produit.

"L'idée est que de nouveaux relevés vont nous aider à recréer le mécanisme de l'éruption afin de modéliser le tsunami qui a suivi, " dit Grilli. " Il y a trois possibilités, dont le plus probable est un rejet de coulées pyroclastiques chaudes dans la mer, mais pour le prouver, nous avons besoin de plus de données pour le simuler."

"Il n'y a pas eu qu'un seul tsunami en 1883, il y avait beaucoup. Et il n'y avait pas qu'un seul mécanisme pour l'éruption, " a ajouté Carey. "Nous devons encore expliquer comment les multiples tsunamis se sont produits."

Carey a étudié l'éruption du Krakatau depuis la fin des années 1980 avec Haraldur Sigurdsson, membre du corps professoral de l'URI, mais pour la plupart de ce temps ils l'ont étudié d'un point de vue volcanologique. C'est la première fois qu'il est évalué à l'aide des modèles sophistiqués de tsunami de Grilli.

"Quand le Krakatau est entré en éruption, il n'y avait personne là-bas, mais l'énergie de l'éruption a été transférée sur une zone beaucoup plus vaste via le tsunami, " Carey a déclaré. "Il y a des volcans actuels qui pourraient avoir le même mécanisme et créer des tsunamis dévastateurs auxquels nous devons nous préparer aujourd'hui."