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Mesurer les gaz volcaniques pour prédire les éruptions

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Mesurer les gaz volcaniques pour prédire les éruptions

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Il fut un temps où Armero était une cité prospère. Les Colombiens l’appelaient la ville blanche pour son architecture coloniale. Aujourd’hui, c’est un cimetière. Un lieu qui évoque d’amers souvenirs, notamment à Fernando Salinas.

“Je vivais dans cette maison avec ma femme et nos trois filles, explique-t-il. Cette nuit-là, j‘étais dans les faubourgs de la ville. Quand j’ai su ce qui s‘était passé, je me suis précipité ici. L‘électricité était coupée. Les gens couraient dans tous les sens. Nous avons couru aussi. On s’est perdu. Je suis arrivé seul au refuge. J’ai perdu ma femme et deux filles.”

La ville d’Armero, au coeur de la Colombie, a été littéralement rayée de la carte dans une des éruptions volcaniques les plus meurtrières de l’histoire moderne.

Le Nevado del Ruiz s’est réveillé brutalement le 13 novembre 1985. L‘éruption a fait fondre 8% du glacier au sommet du volcan. A 23h30, une nappe de boue géante s’est déversée dans la vallée, engloutissant la ville. Plus de 23 000 personnes ont été tuées.

Ricardo Méndez est volcanologue à l’Institut colombien de géologie et des mines. Chaque bâtiment lui évoque des souvenirs.

“C‘était l’entrée principale de l’hôpital, commente-t-il. Comme vous le voyez, nous marchons à présent au niveau du premier étage. Les urgences se trouvaient par là, en-dessous. Le rez-de-chaussée a été complètement submergé par la boue.”

Alors jeune volcanologue, Ricardo Méndez s’est rendu sur place dès que possible avec des collègues pour comprendre ce qui s‘était passé.

“Je suis venu une première fois ici un mois après la catastrophe. C‘était le chaos total. Un immense bourbier. Des gens essayaient encore de trouver leurs proches. Nous sommes venus ici pour comprendre ce qui s‘était produit, les processus géologiques et hydroliques derrière cette tragédie. Mais la première chose que nous avons trouvée ici, c‘était une tristesse extrême et une désolation totale.”

25 ans après, le Nevado del Ruiz est toujours actif. Ses différents cratères sont surveillés de près par les volcanologues.

L’activité sismique, l‘électromagnétisme ou encore les déformations géologiques sont autant de critères retenus pour prédire les éruptions.

Mais sur le Nevado del Ruiz. les volcanologues sont à l’affût d’autre chose. Ils guettent les gaz volcaniques.

Le volcanologue Gustavo Garzon travaille aussi pour l’Institut colombien de géologie. Il explique :

“Il est essentiel de connaître la composition, la concentration, le contenu et le flux des gaz volcaniques. Sans ces gaz, il n’y aurait pas d‘éruptions volcaniques. Les gaz créent ces éruptions.

Il y a différents gaz volcaniques. Mais il y en un un particulièrement important : le dioxyde de soufre.

Ce gaz est hautement soluble dans le magma. Donc, quand le magma arrive en surface, le gaz est transporté vers le haut. En mesurant combien de dioxyde de soufre un volcan émet, on peut calculer combien de magma arrive en surface et on peut donc prédire l’imminence d’une éruption.”

Pour mesurer manuellement les émanations de dioxyde de soufre, les volcanologues doivent grimper jusqu’au cratère. Mais ce n’est pas toujours possible.

“Nous sommes à 5.200 mètres d’altitude, pas très loin du cratère, poursuit Gustavo Garzon. Mais nous ne pouvons pas aller plus loin. C’est trop dangereux. La visibilité est faible, la neige est instable. Les conditions sont difficiles.”

Comment, dans ces conditions, mesurer le SO2 ?

Sur les pentes du volcan, des scientifiques ont trouvé la solution. Ils participent à un projet de recherche de l’Union européenne, qui vise à fournir des mesures en temps réel du dioxyde de soufre émis par les volcans les plus dangereux et inaccessibles.

Le projet est coordonné par un physicien suédois, Bo Galle. Son équipe de Göteborg a mis au point ce prototype pour mesurer le gaz à distance.

“Nous avons tiré partie des développements des trente dernières années en informatique, en spectroscopie optique et en imagerie, dit-il.

Le volcan est là-bas. Quand les gaz arrivent ici, nous pouvons les mesurer. Dans ce compartiment, il y a un télescope connecté à un miroir rotatif. Donc, quand les gaz volcaniques arrivent ici, le miroir s’oriente dans différentes directions et la machine scanne la mèche de gaz. Les données sont envoyées à la boîte en-dessous où elles sont interprétées par des ordinateurs. Les données sont ensuite envoyées par radio aux observatoires.”

“Elaborer un instrument capable de supporter ces conditions extrêmes a relevé du défi, poursuit-il. Il fait froid. Il y a de grandes fluctuations de températures. Il y a des cendres qui émanent du volcan. Il y a des tempêtes, des pluies acides, aucune infrastructure. Donc tout devait être très robuste. C’est un gros effort de venir ici pour réparer le système, même si le problème est minime.”

Claudia Rivera est ingénieure industrielle à l’université Chalmers de technologie. “Le système fonctionne dans toutes les conditions atmosphériques, assure-t-elle. Mais la qualité des données varie. Dans cet épais brouillard, l’appareil fonctionne, mais il lui est très difficile de mesurer avec précision les émissions de dioxyde de soufre.”

Deux autres volcans colombiens et plus de 20 volcans actifs et dangereux sont aujourd’hui équipés de systèmes de surveillance similaires.

Ce réseau a déjà permis d’anticiper avec précision récemment des éruptions volcaniques potentiellement dangereuses en Colombie.

Betty Silva, volcanologue à l’Institut colombien de géologie et des mines explique :

“Les valeurs normales d‘émission de dioxyde de soufre vont de 1000 à 3000 tonnes par jour au niveau du volcan Galeras par exemple. Quand le magma monte, ces émanations peuvent s’envoler jusqu‘à 15.000 tonnes. Ensuite, il y a obstruction. Le magma se consolide, il bouche tous les trous. Les émissions de gaz retombent brutalement. C’est à ce moment, quand le dioxyde de soufre ne se déverse plus dans l’atmosphère, qu’une violente éruption peut être imminente.”

Les mesures effectuées sur les pentes du Nevado del Ruiz sont actualisées toutes les cinq minutes. Les volcanologues utilisent ces données pour évaluer le risque.

“Voici le dernier scan effectué sur le volcan, reprend Bo Galle. Il montre qu’aujourd’hui par exemple, les émissions moyennes de dioxyde de soufre en provenance du volcan sont de 250 tonnes par jour.”

“Pendant des années, poursuit Gustavo Garzon, nous, volcanologues avons utilisé différentes méthodes pour évaluer les risques d‘éruption. La pluspart de ces méthodes étaient très dangereuses. Il y a quelques années, plusieurs volcanologues sont morts sur le volcan Galeras, dans le sud de la Colombie, alors qu’ils mesuraient les gaz volcaniques dans son cratère. Les nouvelles méthodes comme celle-ci nous évitent de nous rendre dans ces zones à haut risque. Elles nous assurent un flux continu de données en temps réel, ce qui est crucial pour prédire les catastrophes naturelles liées aux éruptions volcaniques.”

Des données cruciales également pour prévenir les tragédies humaines.

“Les scientifiques font un travail épatant maintenant, reconnaît Fernando Salinas. Ils surveillent de près tous les volcans dangereux. Si, à l‘époque de la catastrophe, nous avions eu ne serait-ce qu’un téléphone portable, nous aurions tous été sauvés. Mais nous n’avions rien, aucune technologie. Nous étions aveugles. Complètement aveugles jusqu’au tout dernier moment.”

Pour plus d’informations :
www.novac-project.eu