Les hauteurs du volcan de la Soufrière de Guadeloupe peuvent être infernales, étouffant à plus de 48 degrés Celsius (120 degrés Fahrenheit) et enveloppé de flots de gaz acide. Les chercheurs aimeraient surveiller les éruptions de gaz et de vapeur à son sommet, pour en savoir plus sur le potentiel explosif du volcan, mais les sismomètres conventionnels sont détruits rapidement en milieu hostile.

Un instrument appelé sismomètre optique semble être à la hauteur du défi, toutefois. Dans la revue Lettres de recherche sismologique , une équipe de scientifiques décrit comment ils ont développé et installé un sismomètre optique à seulement dix mètres d'une fumerolle (un évent de gaz et de vapeur) au sommet du volcan des Caraïbes.

Le mouvement du sismomètre optique (et donc du sol) est estimé à l'aide d'un phénomène d'interférence, qui se produit lorsqu'un faisceau laser infrarouge est réfléchi par la surface réfléchissante de la masse mobile du sismomètre. Ce faisceau laser est transporté entre le sismomètre au sommet et une station optoélectronique distante et sécurisée grâce à un long câble à fibre optique, gravir la pente du volcan. La station calcule le déplacement du sol et transmet les relevés en temps réel à l'Observatoire Volcanologique et Sismologique Français de Guadeloupe.

Le sismomètre fonctionne de manière purement mécanique, et ne nécessite aucune électronique ou alimentation électrique qui serait vulnérable aux conditions du sommet, dit Romain Feron, auteur principal de l'article du Groupe ESEO et du laboratoire LAUM de l'Université du Mans. L'instrument est enfermé dans du Téflon pour le protéger des gaz sulfuriques libérés par la fumerolle.

"Il est, A notre connaissance, le premier sismomètre optique haute résolution jamais installé sur un volcan actif ou une autre zone dangereuse, " Feron et ses collègues écrivent en SRL.

Le succès du sismomètre, après dix ans de développement, suggère que cela pourrait être une bonne solution sismique dans d'autres environnements difficiles, ils ont noté, y compris les champs de production de pétrole et de gaz, centrales nucléaires et réservoirs géothermiques à haute température.

Maintenant en opération sur le volcan depuis neuf mois, l'instrument recueille des données qui seront combinées avec d'autres observations de l'observatoire de Guadeloupe pour mieux suivre La Soufrière. La dernière éruption importante de gaz et de vapeur du volcan en 1976 a provoqué des évacuations en Basse Terre, Capitale de la Guadeloupe. Depuis 2018, les fumerolles du dôme et du sommet du volcan sont devenues de plus en plus actives.

La surveillance sismique des volcans peut aider les chercheurs à comprendre le mouvement et la pressurisation des fluides souterrains. Le nouveau sismomètre optique pourrait fournir de meilleurs emplacements pour les événements microsismiques sous le dôme, et offre un aperçu plus détaillé de "la signature fumerolle, ce qui contribue à contraindre la géométrie et l'activité du système de plomberie du dôme, " dit Féron.

L'instrument a enregistré les ondes sismiques d'un tremblement de terre régional, un tremblement de terre au Chili, et de petits événements sismiques dans le volcan à moins de 2,5 kilomètres (1,6 miles) sous le sommet, les chercheurs ont rapporté.

Feron et ses collègues ont fait une ascension ardue jusqu'au 1 de La Soufrière, 467 mètres (4, 813 pieds) sommet en septembre 2019 pour installer le sismomètre, en utilisant des masques à gaz pour se protéger des gaz toxiques émanant des fumerolles actives. En plus des gaz et des températures élevées, l'équipe devait surveiller de près la météo pendant l'installation, dit Féron.

"Ça pourrait être beau au pied du volcan, mais infernale au sommet en même temps, " Il a rappelé. " Il devient très risqué de gravir les pentes raides et glissantes du volcan avec du matériel lourd sur le dos, sans parler de la foudre."