IRD en Nouvelle-Caledonie_Processus aleas volcaniques

Les travaux de l'Unité de Recherche " Processus et aléas volcaniques " qui sont conduits depuis le centre IRD de Nouvelle-Calédonie concernent l'étude et la surveillance des principaux volcans de l'arc insulaire des Nouvelles-Hébrides (Vanuatu) grâce à l'application de méthodes spatiales et de mesures au sol. L'équipe travaille également sur un chantier en Equateur. Associée à l'unité mixte de recherche " Magmas et volcans " de l'Université B. Pascal à Clermont-Ferrand, elle collabore également avec différents instituts, universités et laboratoires français et européens.

L'interprétation des dépôts volcaniques recueillis autour des principaux édifices aériens du Vanuatu par les géologues-volcanologues a permis d'en retracer l'histoire et d'en percevoir les menaces futures.

Les volcans du Vanuatu sont situés dans une zone de convergence (subduction) des plaques australienne et pacifique ; ils appartiennent à la " ceinture de feu du Pacifique (Ring of fire) " qui concentre près de 70% de l'activité volcanique mondiale. Leurs magmas visqueux leur donnent un caractère explosif qui peut, associé à l'eau, toujours créer des événements exceptionnels (éruptions hydro-magmatiques de très forte magnitude). Le cataclysme de Kuwae (entre les îles d'Epi et Tongoa) en 1452 pulvérisa plus de 25 km3 de roches dans l'atmosphère.

S'il est possible de détecter l'imminence d'une éruption, il est difficile de préciser à quel moment elle se produira ; certains volcans du Vanuatu sont en activité permanente (îles de Tanna et d'Ambrym), d'autres en sommeil depuis plusieurs décennies se réveillent et se manifestent par des activités de dégazage plus ou moins intense au travers de lacs de cratère (Aoba, Gaua). Lopévi, seul édifice du Vanuatu sans caldeira semble animé de cycles réguliers (15/20 ans) d'activité et de sommeil. Les volcans sous-marins qui précèdent la formation des îles colorent les eaux de substances sulfureuses avant d'émerger puis de disparaître et réapparaître pour finir par former une nouvelle île.

Exemples d'étude et de surveillance de volcans

L'impossibilité matérielle (moyens et personnels) de disposer d'observatoires permanents sur l'ensemble des volcans du Vanuatu nous conduit à trouver un équilibre entre des mesures permanentes réalisées dans un environnement toujours difficile, des mesures ponctuelles entreprises à l'occasion de missions spécifiques pour enrichir la connaissance et des observations réalisées depuis l'espace. L'autre difficulté est la nécessité pour assurer une surveillance efficace d'obtenir les mesures en temps réel ; on a recours à l'utilisation de satellites tant pour la transmission des données que pour l'observation. Ces nouveaux outils corrélés à des mesures au sol facilitent le développement de nouvelles méthodologies (interférométrie radar par exemple) pour la surveillance et l'étude des volcans.


Le Yasur en très forte activité depuis la plaine des cendres, juillet 1999		Visite rapprochée dans le cratère du Yasur pendant une période de faible activité, septembre 2001

La figure (ci-dessous) indique le nombre de séismes enregistrés par la station de surveillance située à 2 kilomètres du cratère d'octobre 1993 au 1er novembre 2001.

http://www.mpl.ird.fr/suds-en-ligne/fr/volcan/vanuatu/yasur1.htm#suds


Explosion strombolienne dans le cratère du Yasur, novembre 1994		Bombe projetée à 300 m de la lèvre du Yasur, février 1998


	Approcher le Yasur / Viewing Yasur volcano Surveiller le Yasur / Monitoring Yasur Vivre près du Yasur / Living near Yasur Les grands épisodes volcaniques de l'ile de Tanna / The main volcanic episodes of Tanna island


	Carte de menaces de l'île de Tanna

Les différents cratères des volcans Benbow et Marum appartiennent à un volumineux édifice en activité permanente qui s'élève à environ 1800 m au-dessus des fonds sous-marins. L'île d'Ambrym est couronnée par un très large cratère appelé caldeira d'environ 12 km de diamètre. Deux très grands cratères qui résultent d'une activité post-caldeira culminent à 1160 m pour le Benbow et 1270 m pour le Marum.


Ambrym, le cratère du Benbow, mai 1995		Ambrym, une partie de la caldeira, à gauche le cratère du Marum, en noir les coulées de 1988-1989

L'activité du Marum s'exerce au travers de 3 cratères dont le nom pour le plus ancien cratère Mbwelesu signifie " cochon sauvage ", suivi du fils (taten Mbwelesu) et du petit-fils (niri taten Mbwelesu) qui date de 1989. Le fort " ronflement " dégagé à certaines périodes par le volcan est à l'origine du nom donné par les habitants du sud de l'île.
Le lac de lave du Mbwelesu ( jusqu'à 130 x 40 m), présent depuis plusieurs décennies, est visible périodiquement ; celui du Benbow, véritable cascade de lave observée en 1997, n'est pas visible de la bordure du cratère.

Les travaux récents des géologues de l'IRD proposent un mécanisme dont l'eau associé au magma explique les caractères fortement explosifs des dynamismes de ce volcan ; il y a environ 2000 ans, un cataclysme est à l'origine de la formation de la caldeira d'Ambrym.
		Approche de Franck Tessier de la fontaine de lave du Benbow en 1997


Visite de la station de surveillance sur fond de panache du Benbow		Dans la caldeira, au fond le Benbow et son panache

L'activité des cônes post-caldeira des Benbow et Marum est caractérisée par de fortes éruptions pliniennes (1913-1914, 1929, 1937…) et une activité permanente qui peut se traduire par de larges écoulements de laves basaltiques émises au travers des fissures orientées dans un axe privilégié (N 105° E) et qui s'écoulent dans la caldeira sur des distances de plusieurs kilomètres (2 km en 1986, 4 km en 1988-89).

La hauteur de ces coulées basaltiques est en moyenne de 3 mètres, la progression des dernières était d'environ une dizaine de mètres par heure.
		Front de coulée de lave dans la caldeira d'Ambrym, 1968-1989


	Carte de menaces de l'île d'Ambrym

L'île de Lopévi située sensiblement au milieu de l'archipel du Vanuatu, d'un diamètre d'environ 6 km, d'une altitude de 1450 m au dessus du niveau de la mer (3500 m depuis le plancher océanique) est un des volcans les plus actifs de l'archipel du Vanuatu. Contrairement aux édifices d'Ambrym et de Tanna dont l'activité reste permanente, les principaux paroxysmes du Lopévi rapportés depuis 1863 (le Capitaine Cook en 1774 avait consigné dans son livre de bord "apparemment sans activité") s'inscrivent dans des cycles d'environ 15 à 20 ans.

Après un sommeil d'une quinzaine d'années, l'activité du Lopévi a repris en juillet 1998 et se manifeste parfois de manière très violente comme en juin 2001.

Deux caldeiras concentriques couronnent l'édifice Lombenben sur l'île d'Aoba dont la hauteur atteint 3900 m depuis le plancher océanique. Seul le lac Voui parmi les trois cratères témoigne d'une importante activité dont les changements sont suivis depuis l'éruption phréatique de 1995. Ce lac de cratère qui menace 10 000 personnes est situé à près de 1500 m d'altitude dans une zone très isolée et difficile d'accès qui ne permet pas d'observations régulières compte tenu également d'une couverture nuageuse fréquente.


Premières mesures dans les vapeurs acides, juin 1995, après l'éruption phréatique de mars 1995 dans le lac de cratère Voui		Les trois lacs de cratère Manaro Lakua (non actif), Voui (turquoise, actif, 2000 m de diamètre) et Ngoro (marécageux) du sommet de l'île d'Aoba (Ambae)


Survol au dessus du lac de cratère Voui. Au fond les arbres morts, desséchés, comme fossilisés par la reprise d'activité du cratère au début des années 1990, au premier plan le lac acide (pH = 1,2), octobre 1998		En bateau sur le lac acide, pour la pose des sondes de mesures de températures et d'ondes acoustiques, octobre 1998


Installation de la station de surveillance sur l'îlot du lac Voui

Les mesures permanentes transmises en temps réel depuis octobre 1998, via les satellites NOAA-ARGOS, de la température et des signaux hydroacoustiques ont permis d'enregistrer une période de très forte activité sous-lacustre entre mars et juin 2000 (figure ci-dessus). L'augmentation rapide de température de plus de 7°C des quelques 50 millions de m3 d'eau du lac s'est accompagnée de la production de signaux acoustiques dans une large gamme de fréquences depuis la gamme audiométrique (> à 100 Hertz) en relation avec l'émission de bulles de gaz jusqu'à des signaux ultrasonores.


	Carte de menaces de l'île d'Aoba

La partie émergée de l'île (sensiblement circulaire) aun diamètre d'environ 20 km ; le volcan Garet culmine à 797m. La hauteur totale de l'édifice est de 3000 m depuis le plancher océanique pour un diamètre à sa base d'environ 40 km. La caldeira (6 par 8 km) est occupée par le lac Letas dont la profondeur atteint 120 m avec un volume estimé à 800 millions de m3. Le déversoir situé à l'Est du lac assure un niveau sensiblement constant du lac quelque soit la pluviométrie. L'activité du volcan a repris vers 1960 ; une importante menace avait provoqué l'évacuation des 600 habitants de l'île en décembre 1973.


Le Garet (797 m) sur l'île de Gaua, volcan actif situé au milieu d'une caldeira. On constate la déforestation causée par les gaz acides sur le flanc nord-est du volcan, 1991		Au premier plan le panache du cône volcanique actif du Garet, en arrière-plan le lac Letas occupant une partie de la caldeira, 1991

Les «cartes de menaces» sont élaborées à partir de l’histoire géologique de chaque édifice ; elles permettent d’établir le type de menaces propre à chaque volcan compte-tenu de ses activités passées.


	Carte de menaces de l'île de Gaua

Subduction : plongée d'une plaque océanique sous une autre plaque voisine. Cette plongée commence dans une fosse océanique (environ 7000 mètres pour l'arc insulaire des Nouvelles-Hébrides), elle se poursuit le long d'un plan dit de Benioff où se produit les tremblements de terre. A la verticale des foyers intermédiaires des séismes, se crée un arc de volcans de caractère explosif qui en émergeant de la mer forment les îles du centre de l'archipel. La subduction continue pour se mêler aux matériaux de l'asthénosphère (partie inférieure du manteau supérieur) vers 700 km.

Interférométrie : cette technique permet, par combinaison de signaux radar provenant de deux images obtenues à des périodes différentes, de détecter des mouvements millimétriques du sol.

Lardy M., Priam R., Charley D., 1999. Lopévi, résumé de l’activité historique et de l’activité récente. L.A.V.E. Bulletin, N°77, p. 11-13.

Lardy M.,Halbwachs M.,Tabbagh J., Charley D., 2001.Sustained elevation of Lake Voui’s temperature indicates increased heat transfer.Bulletin of the Global Volcanism Network, vol. 26, Number 1, p. 3-4.

Charley D., Wallez S., Lardy M., Tabbagh J., 2001. Yasur (île de Tanna) septembre 2001 : phase décroissante de l’activité sismique. Bulletin de la SVG (Société Volcanologique de Genève), N°11/01, p. 6-8.

Halbwachs M.,Lardy M., Tabbagh J., Charley D., 2001. Accroissement de l’activité du Lombenben en l’an 2000, île d’Aoba (Ambae) Vanuatu . Bulletin de la Société Volcanologique Européenne, vol. 1, p. 11-13.

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Robin C., Lardy M., Pédersen C., 2000. Les risques volcaniques, comprendre pour mieux gérer. TDC, (Textes et Documents pour la Classe), N°802, p.1-38.

Lardy M., Sigaud L., 1997. Spot aide à la surveillance de volcans. Spot Magazine, N°27, p. 19-21.

«VANUATU : le peuple du feu», documentaire de 52 minutes réalisé par B. BANET et C. LE HESRAN coproduction canal+, Taxi Vidéo Brousse et ORSTOM. Réalisation Juin 1997. Film traduit et diffusé par le «National Geographic Channel» sous le titre «Vanuatu volcanoes. People of fire».

L.A.V.E
Revue bimestrielle de L'Association Volcanologique Européenne
7 rue de la Guadeloupe
75 018 PARIS France
courriel : lave@club-internet.fr

SVG (Société Volcanologique de Genève)
CP 6423
CH- 1211 GENEVE 6 Suisse
courriel: svg@worldcom.ch

SVE (Société Volcanologique Européenne)
Case postale 1
1211 GENEVE 17 Suisse
courriel : info@sveurop.org

GVN (Global Volcanism Network)
Smithsonian National Museum of Natural History
Adresse: AGU
2000 Florida Avenue NW
Washington DC 20009
USA
courriel : gvn@volcano.si.edu

IPGP (Institut de Physique du Globe de Paris) - Tous les volcans français avec des retransmissions d'images en direct : Piton de la Fournaise (île de la Réunion), par exemple
http://www.ipgp.jussieu.fr

IRD (Institut de recherche pour le développement), Nouvelle-Calédonie et DGMWR (Département des Mines de la géologie et des ressources en eau), Vanuatu
http://www.ird.nc

IRD (Institut de recherche pour le développement ), France. Travaux d'étude et de surveillance de volcans sur 3 chantiers : Chili, Equateur, Vanuatu.
html http://www.ird.fr
http://www.brest.ird.fr/geodyn

Société Volcanologique Européenne (SVE) - Des informations sur l'activité des volcans dans le monde
http://www.sveurop.org/

The Volcano Information Centre - Des informations sur le risque volcanique et de nombreux liens avec d'autres sites
http://www.geol.ucsb.edu/~fisher/

Université de Clermont-Ferrand, France (UMR Magmas et Volcans) / CRV (Coordination des Recherches Volcanologiques)
http://wwwobs.univ-bpclermont.fr

Le bandeau supérieur de cette page est composé de photos illustrant les différentes phases d'une explosion dans le cratère du Yasur le 31 décembre 2001. Une demi seconde sépare chaque prise de vue.