Stromboli, le "phare de la Méditerranée", est connu pour ses éruptions explosives de faible énergie mais persistantes, comportement connu scientifiquement sous le nom d'activité strombolienne. Cette caractéristique a longtemps été une attraction pour les touristes et les volcanologues du monde entier.

Parfois, cependant, des explosions plus intenses et soudaines se produisent, plus récemment en juillet et août de l'année dernière (2019). Ceux-ci sont connus sous le nom de « paroxysmes stromboliens ». Au cours de tels événements, plusieurs cratères du Stromboli sont actifs simultanément et des volumes de matériaux pyroclastiques beaucoup plus importants sont éclatés que d'habitude pour le volcan.

Dans une nouvelle étude, Explosions et paroxysmes majeurs à Stromboli (Italie) :un nouveau catalogue historique et des modèles temporels d'occurrence avec quantification des incertitudes, publié dans la revue Rapports scientifiques , des chercheurs de l'Institut national italien de géophysique et de volcanologie (INGV) et de l'Université de Bristol utilisent des enregistrements historiques pour estimer la fréquence de ces plus grands paroxysmes stromboliens et enquêter si le volcan a sa propre « mémoire » d'éruption, comme en témoigne, en termes statistiques, par une relation de récurrence temporelle entre une éruption paroxystique et la suivante.

Le catalogue décrit 180 événements explosifs violents d'échelle variable qui se sont produits à Stromboli de 1879 à 2020. Les chercheurs ont évalué de manière critique les événements décrits dans les travaux scientifiques passés et les informations enregistrées dans les textes historiques, puis déterminé, sur une base probante objective et homogène, le type et l'intensité des événements explosifs. Cela impliquait d'évaluer toute hyperbole narrative dans les anciennes descriptions.

Massimo Pompilio, chercheur senior à l'INGV et co-auteur de l'étude, a déclaré :« Le nouveau catalogue permet de revoir la classification de nombreux événements à travers l'analyse critique des sources historiques. De l'analyse, il ressort que le taux annuel moyen de paroxysmes au cours des 140 dernières années était, grossièrement, un événement tous les quatre ans environ". Ce taux est proche de celui observé depuis une dizaine d'années, mais est beaucoup plus faible que dans les années 1940, lorsque ces événements paroxystiques étaient beaucoup plus fréquents.

« Le volcan alterne donc des périodes d'activité intense et des périodes de calme relatif. La courte durée de 56 jours observée entre les deux paroxysmes de l'été 2019 n'est pas une situation rare. Cinq fois au cours des 140 dernières années il y a eu des inter- les temps des événements (intervalles entre les événements). il y a eu quatre périodes sans paroxysmes d'une durée de neuf à quinze ans, et un intervalle sans paroxysme qui a duré 44 ans, de 1959 à 2003."

Ces informations sont utiles dans un contexte de prévision car elles peuvent aider à estimer les probabilités d'occurrence future de ces phénomènes volcaniques.

Andrea Bevilacqua, Le chercheur de l'INGV et premier auteur de l'étude explique :« Lorsqu'un phénomène tel qu'une explosion volcanique se produit à des intervalles irréguliers dans le temps, ce qui est étudié, c'est la répartition des temps « inter-événements », c'est-à-dire le temps écoulé entre une explosion et la suivante. En particulier, le développement de modèles inter-événements permet de calculer la probabilité qu'une explosion se produise en fonction du temps écoulé depuis le dernier événement de ce type".

"Une découverte importante qui a émergé de notre recherche concerne la tendance des paroxysmes à se produire en grappes. Sur la base des données des 140 dernières années, nous avons estimé qu'il y a une probabilité de 50% qu'un autre paroxysme de Stromboli puisse suivre une explosion précédente dans les 12 mois, et une probabilité de 20 % qu'il pourrait suivre en moins de deux mois ; d'autre part, il y a une probabilité de 10 % que plus de dix ans puissent s'écouler sans qu'aucun autre paroxysme ne se produise."

La nouveauté et le caractère unique de cette nouvelle recherche seront d'un grand intérêt pour les vulcanologues et les scientifiques du monde entier. Augusto Neri, Directeur du Département Volcans de l'INGV et co-auteur de l'étude, a déclaré:"L'analyse des données de Stromboli suggère l'existence d'un processus physique qui influence la récurrence des explosions de ce volcan, ce qui signifie qu'ils ne sont pas complètement aléatoires, événements inattendus ». Les statisticiens décrivent ces séquences répétitives comme des processus de « mémoire ». « Comprendre les raisons et les mécanismes physiques qui déterminent cette mémoire représente un autre défi scientifique. Mais l'estimation de la mémoire dans les épisodes d'activité explosive intense de Stromboli apportera une contribution significative à la quantification de la vraisemblance de ces phénomènes dangereux et, par conséquent, à la réduction des risques associés".

Willy Aspinall, Professeur émérite à l'École des sciences de la Terre de Bristol, a ajouté :« Le tourisme volcanique s'est considérablement développé ces dernières années, et une éruption inattendue dans un lieu populaire peut être fatale, comme cela s'est produit l'année dernière au volcan White Island/Whakaari, Nouvelle-Zélande. Sachant qu'un volcan particulier présente cet effet de mémoire d'éruption, toute augmentation temporaire de la probabilité d'explosion peut être évaluée et, par exemple, éclairer les décisions concernant les travaux de terrain volcaniques dans les cratères. Cependant, il est prématuré à ce stade de discuter des implications possibles de cette recherche pour des aspects plus larges de la protection civile à Stromboli."