L’Institut de Recherche Sismique de l’Université de Tokyo a publié un article très intéressant sur la dernière éruption du Mont Ontake le 27 Septembre 2014, avec ses 58 morts et 5 disparus. Les chercheurs ont découvert une augmentation d’un isotope d’hélium au cours d’une période de dix ans avant l’éruption. Ils ont constaté qu’avant l’éruption le rapport entre l’hélium-3 et l’hélium-4 dans la source d’eau chaude la plus proche de l’édifice volcanique avait augmenté de manière significative entre juin 2003 et novembre 2014, tandis que ce rapport au niveau des sources chaudes plus éloignées ne montrait pas de réelle variation. En outre, les rapports isotopiques sur la source d’eau chaude la plus proche sont restés constants entre novembre 1981 et juin 2000.
Ces résultats laissent supposer que cette anomalie isotopique de l’hélium est liée à l’activation du système magmatique du volcan et pourrait constituer un marqueur utile dans la prévention des risques à long terme en ce qui concerne les éruptions volcaniques.
De petites quantités de l’isotope de l’hélium-3 sont présentes dans le manteau, tandis que l’hélium-4 est produit dans la croûte et le manteau par détérioration radioactive. Un rapport plus élevé du rapport hélium-3 / hélium-4 indique donc qu’une partie de l’hélium provient du manteau plutôt que de la croûte. Des recherches antérieures ont suggéré que la variation des ratios isotopiques de l’hélium au fil du temps dans les fumerolles du cratère et les sources chaudes allait de pair avec l’activité volcanique. Cependant, les anomalies isotopiques d’hélium dont font état ces études étaient toutes liées à des éruptions magmatiques et non à des éruptions phréatiques, comme celle qui a secoué le Mont Ontake.
Les derniers résultats suggèrent que les anomalies d’hélium sont également associées à des éruptions phréatiques. Le groupe de recherche estime que l’augmentation des gaz magmatiques sur une période de dix ans a abouti à lente mise sous pression des conduits volcaniques et a finalement abouti à l’éruption de septembre 2014.
Cette étude montre l’importance de l’étude des gaz en volcanologie. Ce fut le cheval de bataille d’Haroun Tazieff dans son approche des volcans actifs. Comme lui, je suis convaincu que cette étude est essentielle étant donné que les gaz sont le moteur des éruptions. Je me souviens d’avoir travaillé sur l’île de Vulcano (Sicile / Italie) avec l’équipe de l’Institut des Fluides de Palerme dont le travail consistait essentiellement à identifier l’hélium et le gaz carbonique à l’intérieur des fumerolles de la Fossa.

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The Earthquake Research Institute of the University of Tokyo has released a very interesting article about the 27 September 2014 eruption of Mount Ontake that resulted in 58 deaths and 5 missing. The researchers discovered an increase in a helium isotope during a ten-year period before the eruption. They found that prior to the eruption, the helium-3 to helium-4 ratio at the hot spring closest to the volcanic cone increased significantly from June 2003 to November 2014, while that at distant hot springs showed no significant change. In addition, the helium isotopic ratios of the closest hot spring remained constant from November 1981 to June 2000.

These findings suggest that this helium isotope anomaly is related to activation of the volcano’s magma system and could be a valuable marker for long-term risk mitigation concerning volcanic eruptions.

Small quantities of the isotope helium-3 are present in the mantle, while helium-4 is produced in the crust and mantle by radioactive decay. A higher ratio of helium-3 to helium-4 therefore indicates that a sample of helium gas originates from the mantle rather than the crust. Previous research suggested that variation of helium isotopic ratios over time in crater fumaroles and hot springs correlates well with volcanic activity. However, helium anomalies reported in these studies were all related to magmatic eruptions, and not to hydro-volcanic or phreatic eruptions like the one that shook Mount Ontake.

The new findings suggest that helium anomalies are also associated with phreatic eruptions. The research group thinks that increased input of magmatic gas over a ten-year period resulted in the slow pressurization of the volcanic conduit and eventually led to the eruption.

This study shows the importance of the study of gases in volcanology. This was Haroun Tazieff’s guideline in his approach of active volcanoes. Like him, I was (and I am still) convinced that this study was essential as the gases are the motor of an eruption. I can remember working on the island of Vulcano (Sicily / Italy) with the team of the Institute of Fluids of Palermo whose work mainly consisted in identifying He and CO2 within the fumaroles of the Fossa volcano.

L’Ontake quelques jours après l’éruption du 27 septembre (Source: JMA)