Nouvelles techniques pour mieux comprendre les volcans // New techniques to better understand volcanoes

Une étude publiée intégralement dans Communications Earth & Environment le 16 septembre 2024 nous apprend que des chercheurs ont mis au point un nouveau dispositif pour observer les entrailles des volcans

Des scientifiques français ont fait passer au volcan de la Soufrière en Guadeloupe une sorte d’échographie. Cette nouvelle technique d’imagerie matricielle repose sur un réseau de géophones, des capteurs qui enregistrent à la fois les séismes proprement dits et le bruit sismique plus discret généré par le vent, l’océan et les activités humaines.

En analysant la façon dont toutes ces ondes se propageaient à l’intérieur du volcan les chercheurs ont pu reconstituer sa structure interne en 3 dimensions jusqu’à 10 kilomètres de profondeur et avec une précision de l’ordre d’une centaine de mètres. Au final, ils ont obtenu avec une résolution jamais atteinte, le plan de toute la tuyauterie de la Soufrière (voir image ci-dessous). On peut voir une cheminée légèrement tortueuse de 5 kilomètres de long et en dessous un réseau de poches de magma connectées entre elles. Les auteurs de l’étude n’hésitent pas à parler d’un outil révolutionnaire qui pourrait permettre à l’avenir de mieux prévoir les éruptions volcaniques.

Image tridimensionnelle de la Soufrière vue de l’est et du nord,

Dans des notes publiées en février, mai et juillet 2016, j’avais attiré l’attention sur une nouvelle technique – la tomographie muonique – destinée à mieux comprendre l’intérieur de certains volcans. Il y a une dizaine d’années, les volcanologues pensaient que la radiographie par les muons (particules cosmiques) serait un outil qui pourrait permettre de percer les mystères qui entourent l’activité volcanique.
La tomographie muonique a été utilisée pour la première fois par les Japonais pour visualiser la structure interne de volcans comme l’Asama, l’Iwate ou encore le volcan Satsuma-Iojima dans la préfecture de Kagoshima. Les scientifiques savaient que ce volcan dissimulait un réservoir magmatique, mais la nouvelle technologie a révélé que la quantité de magma était beaucoup plus grande que prévu.

De leur côté, les scientifiques français ont eux aussi utilisé la tomographie muonique dans le cadre du projet DIAPHANE sur le volcan de la Soufrière à la Guadeloupe. Des équipes du CNRS ont installé un capteur de muons cosmiques sur le flanc du volcan. La technologie a permis de « suspecter la présence d’importantes cavités » à l’intérieur de l’édifice volcanique.

Image de la Soufrière avec le projet Diaphane

Une autre application de la tomographie muonique  a eu pour cadre le Puy de Dôme en Auvergne. Le but du projet TOMUVOL était « la connaissance de l’historique du volcan de par sa structure pour prédire le comportement futur. » Une image du Stromboli (Sicile) a également été obtenue grâce à la tomographie muonique.

Si la tomographie muonique permet d’obtenir une image intéressante de l’intérieur des volcans, elle ne permet pas de mieux connaître le comportement du magma à l’intérieur des édifices. La mise en place des capteurs muoniques est longue et compliquée et il me semble difficile d’obtenir des images en temps réel permettant de faire des prévisions fiables.

Reste à savoir si la nouvelle technique d’imagerie matricielle permettra de mieux prévoir les éruptions.

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A study published in full in Communications Earth & Environment on September 16, 2024, reveals that researchers have developed a new device for observing the depths of volcanoes.
French scientists have conducted a type of ultrasound scan of the Soufrière volcano in Guadeloupe. This new matrix imaging technique relies on a network of geophones, sensors that record both the earthquakes themselves and the more subtle seismic noise generated by wind, the ocean, and human activity.
By analyzing how all these waves propagate within the volcano, the researchers were able to reconstruct its internal structure in 3D down to 10 kilometers deep and with an accuracy of around 100 meters. Ultimately, they obtained, with unprecedented resolution, a map of the entire conducts of the Soufrière volcano (see image above). A slightly twisting, 5-kilometer-long duct can be seen, and beneath it, a network of interconnected magma pockets. The study’s authors point out this is a revolutionary tool that could help better predict volcanic eruptions in the future.

In several posts published in February, May, and July 2016, I drew attention to a new technique—muon tomography—designed to better understand the interior of certain volcanoes. About ten years ago, volcanologists believed that X-ray imaging using muons (cosmic particles) would be a tool that could unlock the mysteries surrounding volcanic activity. Muon tomography was first used by the Japanese to visualize the internal structure of volcanoes such as Asama, Iwate, and Satsuma-Iojima in Kagoshima Prefecture. Scientists knew that this volcano concealed a magma reservoir, but the new technology revealed that the quantity of magma was much greater than expected.
For their part, French scientists also used muon tomography as part of the DIAPHANE project on the Soufrière volcano in Guadeloupe. Teams from the CNRS installed a cosmic muon sensor on the flank of the volcano. The technology made it possible to « suspect the presence of significant cavities » within the volcanic edifice. (see image above).
Another application of muon tomography took place at the Puy de Dôme in Auvergne. The goal of the TOMUVOL project was « to understand the volcano’s history through its structure in order to predict future behavior. » On image of the interior of Stromboli (Sicily) was also obtianed thanks to the muon technology (see image above).

While muography provides an interesting image of the interior of volcanoes, it does not provide a better understanding of the behavior of magma within the structures. Installing muon sensors is long and complicated, and I think it will be difficult to obtain real-time images that would allow for reliable predictions.
It remains to be seen whether the new imaging technique will allow for better eruption prediction.

10 000 grues cendrées victimes de la grippe aviaire en Champagne humide

Contrairement à ses bulletins des jours précédents, la LPO indique ce 4 novembre 2025 que la migration des grues cendrées est bien plus marquée. En Hesse, ce sont 2 920 grues qui sont comptabilisées en migration. Au Diepholzer-Moorniederung, 26 065 grues sont dénombrées. Sur le site de suivi de migration de Flavignac en Haute-Vienne, 987 grues sont notées dans la journée.

Reste à savoir combien d’oiseaux pourront rejoindre le terme de leur migration dans le sud. Selon la Ligue pour la protection des oiseaux Champagne-Ardennes, entre 9 000 et 10 000 grues cendrées ont déjà succombé à la grippe aviaire depuis le début de leur migration automnale.

Selon la LPO, 150 000 à 200 000 grues ont déjà traversé la Champagne humide, soit à peu près la moitié du passage migratoire habituel. La grippe aviaire a cette année, frappé fort, notamment sur les zones de stationnement du Der et des grands étangs environnants. Les relevés effectués fin octobre confirment l’ampleur du phénomène : 4 500 cadavres ont été recensés rien que sur le lac du Der, auxquels s’ajoutent 1 200 grues à l’étang de la Horre, 1 000 à 2 000 dans le parc naturel régional de la Forêt d’Orient, et 350 à la réserve naturelle régionale des étangs de Belval-en-Argonne. Au total, la LPO estime que 9 000 à 10 000 grues ont déjà été touchées. Ce constat est d’autant plus inquiétant qu’il ne prend pas en compte les oiseaux morts dans les zones de plaine, de forêt ou d’alimentation.

Cette surmortalité inédite inquiète les autorités. Lors d’une conférence de presse qui s’est tenu ce mardi 4 novembre en préfecture de Haute-Marne, le chef de l’Office français de la biodiversité (OFB), rappelait que « seulement un tiers de la migration s’est déroulé » et que les flux d’oiseaux en provenance d’Allemagne ou des Pays-Bas vont encore s’intensifier.

Les préfectures de la Marne et de la Haute-Marne ont donc renforcé les mesures préventives et restrictives, notamment autour des sites de rassemblement et des élevages de volailles. Des foyers ont déjà été confirmés dans plusieurs exploitations de poules et de dindes.

Si l’origine de l’épidémie n’est pas nouvelle, sa virulence cette année interpelle. Le virus de la grippe aviaire peut survivre jusqu’à huit semaines dans des conditions humides et fraîches, un environnement que la Champagne humide offre en abondance à cette période.

À quelques jours de l’ouverture du Festival international de la photo animalière et de nature de Montier-en-Der, événement phare célébrant la beauté de la faune sauvage, le contraste est saisissant.

Source : LPO, presse nationale et régionale.

Photo: C. Grandpey

Nouvelle alerte glaciaire en Antarctique // New glacial alert in Antarctica

Sur la Péninsule Antarctique, le glacier Hektoria a reculé de près de 50 % en seulement deux mois C’est le recul le plus rapide jamais enregistré dans l’histoire moderne, selon une nouvelle étude publiée en novembre 2025 dans la revue Nature Geoscience. Une telle fonte pourrait avoir des conséquences majeures sur l’élévation du niveau de la mer.

Crédit photo : Naomi Ochwat

Les glaciers ancrés sur le plancher océanique, comme le Hektoria, ne reculent généralement que de quelques centaines de mètres par an. Or, entre novembre et décembre 2022, ce dernier a reculé de 8 kilomètres.

Recul du glacier Hektoria (Source : Adrian Luckman)

Il est crucial de comprendre les causes de ce phénomène. Les auteurs de l’étude avertissent que si des glaciers plus imposants que l’Hektoria reculent à un rythme similaire, cela pourrait avoir des conséquences catastrophiques sur l’élévation du niveau de la mer. On sait que l’Antarctique contient suffisamment de glace pour faire monter le niveau de la mer d’une soixantaine de mètres.
Les chercheurs ont identifié plusieurs facteurs ayant conduit au recul rapide de l’Hektoria. En 2011, la banquise a rempli la baie où il se trouve, ce qui a stabilisé les glaciers environnants. Ils ont pu avancer dans la baie et de former de solides plates-formes glaciaires. En 2022, ces plates-formes se sont désintégrées dans la baie, ce qui a déstabilisé les glaciers, et provoqué leur recul.
L’Hektoria s’est désintégré beaucoup plus rapidement que ses voisins en raison de la nature du substrat sur lequel il repose. L’Hektoria repose sur une plaine où la glace glisse sur les sédiments du plancher océanique. De telles plaines peuvent entraîner un recul rapide des glaciers car, à mesure qu’il s’amincissent, la glace commence à remonter vers la surface et l’eau s’infiltre dans les crevasses, exerçant une pression qui provoque le vêlage du glacier, avec le détachement de larges plaques. Lorsqu’un iceberg se détache, il expose le glacier situé derrière lui à de nouvelles pressions, et un nouveau vêlage se produit.

Ce type de fonte sur un relief littoral plat s’est déjà produit. Des modèles montrent qu’entre 15 000 et 19 000 ans avant notre ère, lors d’une période de réchauffement qui a mis fin à la dernière glaciation, les glaciers reposant sur les plaines littorales ont reculé de plusieurs centaines de mètres par jour. Cependant, jusqu’à présent, personne n’avait observé ce processus en direct, et encore moins à ce rythme.
Les auteurs de l’étude expliquent que le recul de l’Hektoria a été fortement influencé par le réchauffement climatique. La fonte de la banquise autour de l’Hektoria, probablement due au réchauffement des océans, a permis aux vagues de la fragmenter, exposant ainsi le glacier aux forces océaniques. Avec l’accélération du réchauffement climatique, nous devrions observer une réduction accrue de la banquise dans cette région. D’autres glaciers pourraient alors perdre les plateformes de glace qui les retiennent.
L’Hektoria est un glacier relativement petit à l’échelle de l’Antarctique, et sa disparition partielle n’aura qu’un impact limité sur le niveau de la mer. Cependant, des glaciers antarctiques bien plus imposants, comme le Thwaites ou le Pine Island, pourraient subir le même processus car l’évolution des calottes glaciaires terrestres est intimement liée au réchauffement climatique.

La prochaine étape consiste à mieux identifier les zones de l’Antarctique vulnérables à ce phénomène. Ces recherches font craindre que la fonte des glaces en Antarctique, qui contribue à l’élévation du niveau de la mer, « s’accélère plus rapidement que prévu. Cela confirme que l’humanité a encore beaucoup à apprendre sur ce vaste continent isolé.»
Source : CNN, BBC.

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On the Antarctic Peninsula, the Hektoria Glacier has shrunk by nearly 50% in just two months, the fastest retreat recorded in modern history, according to a new study published in Novemver 2025 in the journal Nature Geoscience.. Such melting could have big implications for global sea level rise.

Grounded glaciers like Hektoria, which rest on the seabed and don’t float, generally retreat no more than a few hundred meters a year. But between November and December 2022, Hektoria retreated by 8 kilometers.

Understanding more about why this happened is vital. The authors of the study warn that if larger glaciers retreat at similar rates, it could have “catastrophic implications for sea level rise.” Antarctica holds enough ice to raise global sea level by around 60 meters.

The researchers have identified several steps that led to Hektoria’s rapid retreat. In 2011, the bay filled with fast ice, stabilizing the glaciers around it, allowing them to advance into the bay and form thick, floating ice tongues. In 2022, this fast ice broke out of the bay, destabilizing the glaciers, causing them to lose their ice tongues and retreat.

The reason Hektoria fell apart much faster than its neighboring glaciers is due to what lies beneath it. Hektoria rests on an ice plain, where sliding ice glides over flat sediment on the seabed. Ice plains can prompt fast retreat because as the glacier thins, the ice starts to rise up and water pushes underneath into its crevasses, exerting pressure and causing large slabs to break off. As one iceberg calves, it exposes the glacier behind it to the same pressures and calving happens again.

This kind of ice plain melting has happened before. Models show that between about 15,000 and 19,000 years ago, during a period of warming that ended the last Ice Age, glaciers with ice plains retreated hundreds of meters a day. However, until now, nobody had seen the process play out live before, and not at this rate.

The study authors explain that Hektoria’s retreat was heavily influenced by global warming. The loss of sea ice in the ocean next to Hektoria, believed to have been driven by ocean warmth, allowed wave swells to reach the fast ice and break it up, leaving the glacier exposed to ocean forces. As climate change accelerates, we are likely to see more reductions of sea ice in this region. This could result in other glaciers losing the ice shelves that currently buttresses them.

Hektoria is a relatively small glacier by Antarctic standards, and its partial demise won’t cost the planet much in terms of sea level rise. However, much larger Antarctic glaciers like Thwaites or Pine Island could conceivably go through the same process, as this whole evolution of the ice sheets on Earth evolves with global warming. The next stage is to better establish which areas in Antarctica are vulnerable to the same process. The research raises fears that ice loss from Antarctica, which contributes to sea-level rise, “could occur more rapidly than projected. It’s another sign humanity still has a lot to learn about this vast, isolated continent.”

Source : CNN, The BBC.

Glaciers en péril (2ème partie) // Glaciers at risk (part 2)

Glacier Franz Josef, Nouvelle-Zélande
Le glacier Franz Josef est non seulement une merveille naturelle, mais aussi un exemple frappant de l’accélération du réchauffement climatique. Situé dans le parc national de Westland Tai Poutini, le Franz Josef recule rapidement. Il a perdu une quantité importante de glace au cours des dernières décennies. Ce recul a remodelé le paysage, affectant les écosystèmes locaux, le tourisme et même le climat. Lors de ma visite en 1999, j’ai pu m’approcher du front du glacier, mais il a reculé si vite que les parois de son encaissant sont devenues instables. Randonner dans la vallée glaciaire est devenu extrêmement dangereux.

Photo: C. Grandpey

Crédit photo: Bolde

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Glacier du Rhône, Suisse

Situé dans les Alpes suisses, le glacier du Rhône est un autre exemple de glacier qui recule rapidement en raison du réchauffement climatique. Ce glacier emblématique rétrécit depuis le 19ème siècle, et son recul s’est accéléré ces dernières décennies. Une grotte est creusée dans le glacier, mais son avenir est incertain malgré les bâches blanches installées dessus. C’est ici que le Rhône prend sa source. Si le glacier fondait complètement, l’eau deviendrait vite un problème pour les régions traversées par le fleuve.

Glacier du Rhône et bâche de protection de la grotte

Naissance du Rhône (Photos: C. Grandpey)

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Glacier Vatnajökull, Islande

Le glacier Vatnajökull est la plus grande calotte glaciaire d’Europe, mais il n’est pas à l’abri des effets du réchauffement climatique. Cet immense glacier perd de la glace à un rythme accéléré, remodelant le paysage islandais et affectant les communautés locales. La hausse des températures et l’activité volcanique sont les principaux facteurs de cette fonte. Dans mon livre Glaciers en Péril, j’ai donné des exemples des parties du glacier qui fondent très rapidement.

Photos: C. Grandpey

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Parc national des Glaciers, États-Unis

Le parc national des Glaciers abrite plusieurs glaciers qui ont reculé si rapidement en raison du réchauffement climatique que les visiteurs sont souvent déçus de constater leur faible nombre, voire leur absence. Autrefois composé d’environ 150 glaciers, le parc en compte aujourd’hui moins de 30, et leur superficie continue de diminuer chaque année. Heureusement, le parc abrite une faune abondante, notamment des marmottes et des chèvres des Rocheuses que l’on peut observer à de nombreux endroits.

Photos: C. Grandpey

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Glacier de Pine Island, Antarctique
Situé dans l’ouest Antarctique, le glacier de Pine Island fait partie de ceux qui inquiètent le plus glaciologues et climatologues. Je ne l’ai pas visité, mais je lui accorde une place à part car c’est l’un de ceux qui fondent le plus rapidement au monde. Il est étroitement surveillé car sa fonte pourrait contribuer de manière significative à l’élévation du niveau de la mer. Le glacier s’amincit d’environ 90 centimètres par an.
Le processus de fonte est identique à celui qui affecte Jacobshavn au Groenland. Les courants océaniques chauds font fondre par le dessous la plate-forme qui, tel un rempart, retient le glacier..Si cette plate-forme disparaît, le Pine Island finira sa course dans l’océan Austral et sa fonte contribuera à la hausse des océans. La situation est d’autant plus préoccupante en Antarctique occidental que d’autres glaciers, comme le Thwaites, le Pope ou le Smilth, pourraient, eux aussi, finir leur course dans l’océan Austral et faire ainsi monter le niveau des océans de plusieurs mètres. Il faut savoir que les systèmes glaciaires sont interconnectés dans cette partie de l’Antarctique. 

Source: BAS

Source : Bolde via Yahoo News.

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Franz Josef Glacier, New Zealand

Franz Josef Glacier is not only a natural wonder but also a stark example of the acceleration of global warming. Located in Westland Tai Poutini National Park, Franz Josef has been retreating rapidly, losing a significant amount of ice over the past few decades. The glacier’s retreat has reshaped the landscape, affecting local ecosystems, tourism, and even the climate. When I visited it in 1999, I could wlak up to the front of the glacier, but it has retreated so fast that the walls of its former casing have become unstable ; walking in the glacial valley has become extremely hazardous.

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Rhone Glacier, Switzerland

Located in the Swiss Alps, Rhone Glacier is another example of a glacier retreating rapidly due to global warming. This iconic glacier has been shrinking since the 19th century, with its retreat accelerating in recent decades.

A cave is carved into the glacier, but its future is uncertain despite the white tarpaulins that have been installed on the glacler. The glacier is the source of the Rhone River. Should the glacier melt completely, water will become a problem for the regions crossed by the Rhone River.

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Vatnajökull Glacier, Iceland

Vatnajökull Glacier is Europe’s largest ice cap, but it’s not immune to the impacts of global warming. This massive glacier has been losing ice at an accelerating rate, reshaping the Icelandic landscape and affecting local communities. Warmer temperatures and volcanic activity are major factors of the melting. In my book Glaciers en Péril, I have given examples of parts of the glacier that are melting very fast.

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Glacier National Park, USA

Glacier National Park is home to several glaciers that are retreating so rapidly due to global warming that visitors today are often disappointed to see so few glaciers in the park. Once home to around 150 glaciers, the park now has fewer than 30, and they continue to shrink each year. Fortunately, the park is home to numerous animals, especially marmots and mountain goats that can be seen in numerous places.

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Pine Island Glacier, Antarctica

Located in West Antarctica, the Pine Island Glacier is among those that most worry glaciologists and climatologists. It is one of the fastest-melting glaciers in the world. It is closely monitored because its melting could significantly contribute to sea level rise. The glacier is thinning by about 90 centimeters per year.
The melting process is identical to that affecting Jacobshavn in Greenland. Warm ocean currents melt the ice shelf from below. The ice shelf acts like a barrier, holding the glacier in place. If this shelf disappears, Pine Island will eventually flow into the Southern Ocean, and its melting will contribute to rising sea levels. The situation is all the more worrying in West Antarctica as other glaciers such as Thwaites, Pope or Smilth could also end their course intothe Southern Ocean and thus raise the level of the seas by several meters.

Source : Bolde via Yahoo News.