Une image de drone deux semaines après l'effondrement du flanc. Le sommet du volcan qui mesurait 320 mètres est manquant. Crédit :GFZ
Le 22 décembre 2018, un flanc du volcan Anak Krakatau plongé dans le détroit de la Sonde entre les îles indonésiennes de Sumatra et Java, déclenchant un tsunami qui a tué 430 personnes. Une équipe de recherche internationale dirigée par Thomas Walter du Centre de recherche allemand pour les géosciences GFZ à Potsdam a maintenant montré que le volcan a produit des signaux d'avertissement clairs avant son effondrement. C'était le résultat de l'analyse d'une grande quantité de données provenant de sources multiples recueillies lors de mesures au sol ainsi que par des drones et des satellites.
Données satellitaires, par exemple, ont montré une augmentation des températures et des mouvements du sol sur le flanc sud-ouest des mois avant la catastrophe. Les données sismiques et les ondes sonores à basse fréquence d'un tremblement de terre plus petit deux minutes avant l'effondrement soudain d'une grande partie du volcan ont annoncé l'événement fatal. Cet effondrement a finalement déclenché le tsunami meurtrier. Les chercheurs souhaitent utiliser l'analyse de cette cascade d'événements complexes pour améliorer la surveillance et la détection précoce d'autres volcans. Leur étude a été publiée dans la revue Communication Nature .
Les îles volcaniques comme Anak Krakatau sont souvent constituées de matériaux instables. Par conséquent, de temps en temps, un effondrement des flancs volcaniques se produit sur ces îles. Encore, cela n'avait pas été mesuré avec précision jusqu'à présent. « Au Krakatau, nous avons pu observer pour la première fois comment s'est déroulée l'érosion d'un tel flanc volcanique et quels signaux l'ont annoncée, " dit Thomas Walter, volcanologue au GFZ. Dans leur étude à Anak Krakatau, les chercheurs ont pu montrer qu'au fil des mois, le mouvement du flanc sud-est vers la mer formait une sorte de glissement. La soudaine glissade accélérée du flanc dans la mer, le soi-disant effondrement des flancs, n'a duré que deux minutes et a été mesurée par des sismographes et des réseaux d'infrasons avant que les premiers impacts du tsunami n'atteignent les côtes.
« Nous avons utilisé une gamme exceptionnellement large de méthodes :de l'observation par satellite aux données sismiques au sol, des infrasons aux données drones, des mesures de température à l'analyse chimique des produits d'éruption, " déclare Thomas Walter. " L'accès presque illimité aux données mondiales d'aujourd'hui était essentiel à cet égard. Dans les jours qui ont suivi le tsunami, cela nous a permis d'analyser cet événement à différents endroits dans différents pays en même temps."
Les images sismiques montrent un petit tremblement de terre seulement 2 minutes avant le glissement de terrain. Le glissement de terrain n'a duré que deux à trois minutes, immédiatement suivi de l'éruption de l'Anak Krakatau. Crédit :GFZ
Des systèmes de surveillance améliorés comme objectif
Semblable à Anak Krakatau, de tels événements pourraient également se produire sur d'autres îles volcaniques de l'Atlantique, Pacifique ou même en Méditerranée, auquel les résultats de l'étude pourraient alors vraisemblablement être transférés, selon Walter. "Nous supposons que les systèmes d'alerte précoce aux tsunamis doivent également prendre en compte les événements causés par les glissements de terrain. Les volcans qui risquent de glisser doivent être intégrés aux systèmes de surveillance."
Le sismologue Frederik Tilmann de la GFZ et de la Freie Universität Berlin a également participé à l'étude. Il dit que le schéma sismique inhabituel de l'effondrement du flanc était un défi particulier lors de l'analyse des données. Contrairement aux tremblements de terre tectoniques, seule une petite partie de ce modèle se composait de hautes fréquences autour de 1 Hertz (1 oscillation par seconde). Au lieu, les ondes sismiques contenaient des composantes plus fortes dans la gamme des basses fréquences jusqu'à environ 0,03 Hertz (1 oscillation toutes les 35 secondes). "Cette propriété était la raison pour laquelle l'événement n'a été détecté dans aucune évaluation de routine, " dit Tilmann.
L'effort des systèmes de surveillance sera récompensé, puisqu'une grande partie des victimes des volcans au cours des deux derniers siècles n'ont pas été tuées par les éruptions elles-mêmes, mais par les glissements de terrain et les tsunamis, selon Walter. Les nouveaux résultats montrent que le danger d'effondrement des volcans a jusqu'à présent été sous-estimé. La première étape consiste maintenant à identifier les volcans à risque particulier et à compléter les méthodes de mesure existantes avec des capteurs supplémentaires et de nouveaux algorithmes d'évaluation. « Nous sommes convaincus que nos conclusions conduiront au développement de systèmes de surveillance améliorés, " dit Walter.
