Catégorie : Science

Le Popocatepetl (Mexique) en 3D // 3D images of Popocatepetl (Mexico)

Le Popocatépetl est l’un des volcans les plus actifs et des plus dangereux d’Amérique car il est situé à proximité de zones densément peuplées. En particulier, le volcan se trouve à seulement 70 kilomètres au sud-est de Mexico, avec plus de 20 millions de personnes sous la menace des nuages de cendres et de débris volcaniques. Haut de 5 426 mètres, c’est le deuxième plus haut sommet du Mexique.

Crédit photo: CENAPRED

El Popo est en activité quasi continue depuis 1994. Son niveau d’alerte est actuellement à la couleur Jaune Phase 2. On observe des panaches de gaz et de cendres qui s’élèvent à plusieurs centaines de mètres au-dessus du sommet, avec parfois des retombées de cendres sur les zones sous le vent. L’accès au sommet est strictement interdit en raison du danger permanent et de son imprévisibilité.

Vue du cratère du Popocatepetl

Pour essayer de mieux anticiper l’activité du volcan, un groupe de chercheurs a cartographié avec précision l’intérieur de l’édifice volcanique. Pendant cinq ans, des spécialistes de l’Université nationale autonome de Mexico ont gravi les pentes du volcan, transportant des kilos de matériel. L’objectif était d’installer de nouveaux sismomètres sur les pentes du Popo pour collecter une importante quantité de données sismiques.

J’ai déjà consacré une note à cette étude le 31 décembre 2025, mais je trouve qu’elle mérite qu’on s’y attarde.

L’intelligence artificielle (IA) pour mieux comprendre le Popocatepetl (Mexique) // Artificial intelligence (AI) to better understand Popocatepetl (Mexico)

 

On enregistre régulièrement des épisodes de trémor sur le volcan, liés aux mouvements du magma et de la circulation des gaz et de l’eau en profondeur. Ce sont autant de petits signaux sismiques captés par les instruments de mesure et qui renferment de précieux indices sur la structure interne du volcan.

 Sismogramme et spectrogramme d’un épisode de trémor harmonique sur le Popo en décembre 2000 (Source : AGU Publications)

Les chercheurs ont fait intervenir l’intelligence artificielle (IA) dans le traitement de ces signaux. Comme l’a précisé une scientifique de la mission, « on a appris à la machine quels étaient les différents types de trémor sismique que l’on peut avoir sur El Popo. » L’algorithme a ensuite pu de lui-même cataloguer les données obtenues et les « traduire » en matière de matériaux, d’état, de température et de profondeur.

Ces résultats ont alors permis aux chercheurs de construire une image 3D de l’intérieur du volcan, jusqu’à 18 kilomètres sous le cratère, rendant visibles les différents conduits volcaniques et la distribution des réservoirs magmatiques. Ils devraient être publiés sous peu et être utiles aux autorités pour la prévention du risque volcanique.

Source : Phys.org

Ce n’est pas la première fois que des scientifiques réussissent à obtenir des images de l’intérieur d’un volcan. Comme je l’ai indiqué dans des notes précédentes, la muographie – qui s’appuie sue les particules cosmiques – a permis d’obtenir des images de volcans comme la Soufrière de la Guadeloupe, du sommet du Stromboli et de volcans japonais. Reste à comprendre comment le magma se comporte dans le système d’alimentation. Cela suppose une étude approfondie des gaz qui sont le moteur des éruptions.

Intérieur de la Soufrière de la Guadeloupre (Source : CNRS / Projet Diaphane)

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Popocatépetl is one of the most active and dangerous volcanoes in the Americas because it is located near densely populated areas. In particular, the volcano is only 70 kilometers southeast of Mexico City, with more than 20 million people under threat from clouds of ash and volcanic debris. At 5,426 meters, it is the second highest peak in Mexico.

El Popo has been almost continuously active since 1994. Its alert level is currently Yellow Phase 2. Plumes of gas and ash are observed rising several hundred meters above the summit, with ashfall sometimes occurring in downwind areas. Access to the summit is strictly prohibited due to the constant danger and its unpredictability.

To try to better anticipate the volcano’s activity, a group of researchers has precisely mapped the interior of the volcanic edifice. For five years, specialists from the National Autonomous University of Mexico climbed the slopes of the volcano, carrying kilograms of equipment. The goal was to install new seismometers on the slopes of El Popo to collect a significant amount of seismic data. Tremor episodes are regularly recorded on the volcano, linked to the movement of magma and the circulation of gases and water deep underground. These are small seismic signals captured by the measuring instruments, containing valuable clues about the volcano’s internal structure.

The researchers used artificial intelligence (AI) to process these signals. As one of the mission’s scientists explained, « We taught the machine the different types of seismic tremors that can occur on El Popo. » The algorithm was then able to automatically catalog the data obtained and « translate » it into terms of materials, state, temperature, and depth. These results allowed researchers to construct a 3D image of the volcano’s interior, extending up to 18 kilometers below the crater, revealing the various volcanic conduits and the distribution of magma reservoirs. These results should be published shortly and will be useful to authorities for volcano risk prevention.

Source: Phys.org.

This is not the first time scientists have succeeded in obtaining images of the interior of a volcano. As I mentioned in previous posts, muography—which relies on cosmic particles—has made it possible to obtain images of volcanoes such as La Soufrière in Guadeloupe, the summit of Stromboli, and Japanese volcanoes. It remains to be understood how magma behaves within the supply system. This requires a thorough study of the gases that drive the eruptions.

Piton de la Fournaise (Île de la Réunion) : le point sur l’éruption

Le dernier bulletin très détaillé de l’OVPF (20 mars 2026)  à propos du Piton de la Fournaise indique que l’’éruption débutée le 13 février 2026 se poursuit. Elle ne semble pas près de se terminer et pourrait réserver des surprises avec l’ouverture de nouvelles fissures éruptives.

Comme expliqué précédemment, un seul site éruptif reste actuellement actif sur le flanc sud-sud-est du volcan avec l’édification d’un cône maintenant fermé à partir duquel la lave s’écoule essentiellement en tunnel avant de former un champ de lave qui présente deux bras principaux. L’OVPF indique dans son bulletin du 20 mars 2026 que depuis le 18 mars, le bras nord est de nouveau alimenté, avec une coulée qui se trouvait en bas des Grandes Pentes à une altitude de 690m, ce même jour à 9h10 (heure locale). Le bras sud a traversé la RN2 le 13 mars et a atteint l’océan le 16 mars. En amont de la route, on observe plusieurs bras secondaires, avec notamment un bras de coulée au sud du bras principal qui continue sa progression vers la RN2.

Plusieurs bras secondaires se sont également formés en aval de la RN2 avant l’entrée de la lave dans l’océan. Un de ces bras secondaires a atteint la mer entre le 18 soir et le 20 mars 2026 au niveau du bord sud de la plateforme de la coulée principale.

Crédit photo : OVPF

Au point de contact entre la lave et l’océan, une plateforme continue de se constituer et de s’élargir. Le 19 mars, elle avançait d’environ 129 m sur l’océan, sur une largeur d’environ 665 mètres. Cette plateforme s’élève à une hauteur maximum de 6 mètres au-dessus de l’océan et représentait un volume émergé d’un peu moins de 200 000 m3 de lave le 19 mars.

Attention danger ! Au niveau de cette entrée dans l’océan, un panache de vapeur et de gaz est toujours présent. Il est principalement constitué de vapeur d’eau, d’acide chlorhydrique (HCl) et de particules fines. Lorsque la lave, à une température d’environ 1130 °C, entre en contact avec l’eau de l’océan riche en chlorure de sodium (NaCl), elle engendre la formation d’un aérosol acide sous forme de fines gouttelettes en suspension qui peut présenter un caractère irritant et corrosif pour les voies respiratoires, la peau et les yeux. Par ailleurs, le contact brutal entre la lave et l’eau peut générer des explosions projetant des matériaux en fusion et des jets de vapeur à haute température. Des explosions peuvent également se produire en cas de déstabilisation de la plateforme. Par ailleurs, des circulations de lave en tunnel se sont développées au niveau de la plateforme. En mer, la formation d’une telle plateforme s’accompagne en général de l’apparition sous-marine de lave en coussins, pillow lava en anglais.

Vue de la  plateforme (Crédit photo : OVPF)

L’OVPF ajoute que la hausse de l’activité sismique est désormais bien marquée, avec plus de 130 séismes volcano-tectoniques détectés sur la journée du 19 mars. Ces séismes sont localisés au-dessus du réservoir superficiel et sont de très faible magnitude. Cette sismicité est interprétée actuellement comme un réajustement du champ de contraintes en réponse à la dépressurisation du réservoir. Dans ce contexte, l’ouverture de nouvelles fissures éruptives n’est pas exclue.

 Évolution de la sismicité (Source : OVPF)

Depuis le 14 mars, une augmentation significative du trémor éruptif est observée, accompagnée de phases intermittentes de type « gaz piston » qui traduisent un dégazage pulsé dans le conduit, lié à la remontée de poches de gaz à travers le magma. J’avais expliqué le ‘gas pistoning’ à Hawaï dans une note publiée le 29 novembre 2008.

Explication du « gas pistoning »

L’intensification du trémor sur le Piton de la Fournaise est corrélée à une hausse des flux de SO₂.

La déflation de la zone sommitale est également maintenant bien marquée.

Depuis le 18 mars, une augmentation du débit effusif est également observée avec une valeur maximales 22 m3/s le 20 mars.

Source : OVPF.

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Mépris des consignes de sécurité!

Ce 20 mars au matin, malgré l’interdiction de quitter la RN2 et une signalétique renforcée, de nombreux promeneurs se trouvaient encore sur le sentier qui descend vers l’endroit où la coulée de lave rejoint la mer. Un homme de 80 ans, pris de malaise, a dû être hélitreuillé par le PGHM.

Trop de personnes ignorent les panneaux prévenant du danger, installés sur le bord de la RN 2. On peut y lire : « Éruption en cours – Danger mortel – Pour votre sécurité, tous les sentiers sont fermés »,

Les gens avancent sous un soleil de plomb et sont souvent mal équipés pour ce genre de randonnée. Le malaise de cet homme n’est rien à côté du drame qui va forcément se produire un de ces jours sur le site d’entrée de la lave dans la mer. L’Observatoire, le Préfet (et moi-même) ont défini parfaitement les risques encourus. Le non respect des mesures de sécurité est quasiment suicidaire. De graves blessures, parfois mortelles, ont été enregistrées à Hawaï dans des conditions similaires.

Comme je l’ai écrit précédemment, si un drame se produit, ce ne sera pas la faute des autorités qui ont renforcé les mesures déjà prises concernant l’interdiction de quitter la RN2.

Source : Réunion la 1ère.

Interconnexion des systèmes glaciaires

En s’appuyant sur l’analyse de sédiments glaciogéniques de la dernière période glaciaire, des chercheurs ont mis en évidence un recul simultané des glaciers de moyenne altitude dans les deux hémisphères terrestres. L’étude internationale, menée par l’Ifremer a été publiée dans la revue Nature Geoscience. Selon ces scientifiques, un réchauffement global aurait précédé et déclenché la « bascule bipolaire », un phénomène responsable de l’évolution opposée du climat des hémisphères Nord et Sud lors des stades d’Heinrich, c’est-à-dire des épisodes de refroidissement extrême survenus dans l’hémisphère Nord durant la dernière période glaciaire. Cette découverte souligne les connexions profondes qui existent au sein du système climatique terrestre.

Pour parvenir à cette conclusion, les scientifiques français, allemands et australiens ont analysé des sédiments glaciogéniques prélevés au large de la Nouvelle-Zélande grâce à des carottages sous-marins. Les sédiments glaciogéniques sont produits par l’érosion et le transport glaciaire ; ils sont donc les témoins de l’activité des glaciers passés ou présents Ces archives naturelles ont permis aux chercheurs de reconstituer 70 000 ans d’histoire des glaciers de l’hémisphère Sud.

 Localisation de la zone d’étude [Source : Nature Geoscience (2026)]

La comparaison de ces données avec celles issues des glaciers européens et nord-américains révèle un résultat inattendu : les glaciers des deux hémisphères ont connu des phases de recul simultanées. Ce synchronisme est constaté lors des stades d’Heinrich, épisodes de refroidissement brutal de l’Atlantique Nord, consécutif à un réchauffement planétaire global générant un déversement massif d’eau douce dans l’océan.

Cet afflux d’eau douce a entraîné un ralentissement de la circulation méridienne de retournement de l’Atlantique (AMOC). Ce ralentissement de l’AMOC a provoqué un refroidissement de l’Atlantique Nord alors qu’une accumulation de chaleur se produisait simultanément dans l’hémisphère Sud. C’est ce phénomène de transfert d’énergie entre les pôles que les glaciologues ont baptisé “bascule bipolaire”.

Cette fonte simultanée des glaciers néo-zélandais, européens et nord-américains, remet en question l’idée d’un simple “basculement” climatique entre hémisphères. Jusqu’à présent, ce concept s’appuyait essentiellement sur l’étude des glaces du Groenland et de l’Antarctique. Les nouvelles observations montrent qu’un réchauffement planétaire global a précédé chaque épisode de fonte glaciaire au cours des stades d’Heinrich, et ce malgré un refroidissement localisé dans l’Atlantique Nord.

Les scientifiques concluent que ce réchauffement global a constitué un prérequis à la mise en place de la « bascule bipolaire », laquelle s’est produite dans un second temps, en réponse au ralentissement de l’AMOC.

En reliant la réponse simultanée des glaciers des deux hémisphères à d’anciens bouleversements climatiques, l’étude internationale démontre à quel point le système climatique terrestre est complexe, sensible et interconnecté.

Source : IFREMER.

 Les calottes glaciaires de notre planète sont plus interconnectées qu’on le pendait jusqu’à présent

Mauna Loa (Hawaï) : observer le passé pour comprendre le futur // Observation of the past to understand the future

L’éruption du Mauna Loa en 2022 fut la première de ce volcan en 38 ans et la première depuis l’avènement des instruments de mesure modernes. Les scientifiques continuent d’étudier le Mauna Loa depuis cette éruption, notamment les changements subtils survenus récemment.
Sur le long terme, les premiers signes de l’éruption de 2022 sont apparus en 2014, avec une hausse de la sismicité et des déformations. Ces paramètres ont fluctué jusqu’en 2019, date à laquelle ils ont recommencé à montrer qu’une éruption était susceptible de se produire. .
En 2021, les scientifiques du HVO ont observé des changements sur un inclinomètre du Mauna Loa. C’était le premier enregistrement d’un signal volcanique par cet instrument. Il indiquait que le magma avait atteint une faible profondeur et constituait un indicateur important de la proximité d’une éruption.
L’éruption de 2022 a débuté le 27 novembre, précédée d’une crise sismique d’une heure et d’un gonflement rapide du sommet. L’éruption a débuté dans la région sommitale avant de se propager dans la zone de rift nord-est du Mauna Loa, où de multiples fissures ont généré des coulées de lave qui ont dévalé la pente en direction de la Saddle Road.
La sismicité s’est ensuite calmée et les déformations observées pendant l’éruption ont été suivies d’une déflation rapide de la chambre magmatique du Mauna Loa. L’éruption a cessé le 13 décembre 2022.
Les GPS ont rapidement commencé à enregistrer des mouvements d’inflation après la fin de l’éruption, probablement dus à la remontée de magma depuis les profondeurs vers la chambre magmatique qui s’était vidangée pendant l’éruption. Ce remplissage rapide s’est poursuivi pendant environ six mois.

Le schéma de déformation autour du sommet du Mauna Loa a changé en novembre 2025. Alors que les instruments indiquaient précédemment un regonflement de la chambre magmatique sous la caldeira sommitale du Mauna Loa, l’inflation s’est déplacée vers un secteur situé sous la partie sud-ouest de la zone sommitale. Ce n’était pas la première fois que ce schéma était observé. Les déformations observées en 2015 avaient évolué de manière similaire. À cette époque, le gonflement de la chambre magmatique sud-ouest s’était poursuivi jusqu’à fin 2016 avant de se déplacer vers la partie centrale située sous la caldeira sommitale. En 2025, la déformation a connu un retour à sa position initiale beaucoup plus rapide ; en effet, dès le 15 décembre, le centre de gonflement se trouvait de nouveau sous la caldeira sommitale.
Fait intéressant, les changements de déformation de 2025 se sont accompagnés de variations du tilt nettement visibles sur un inclinomètre au sommet. Ce n’était pas le cas en 2015, année où seule une déformation volcanique a été enregistrée.
Le fait que cette déformation de 2025 soit détectable par les inclinomètres indique que le magma est encore relativement peu profond à l’intérieur du volcan, probablement entre 2 et 2,8 kilomètres sous la surface. Cependant, la sismicité du Mauna Loa est plus faible que pendant les huit années qui ont précédé l’éruption de 2022. Cela signifie que la déformation observée correspond probablement à un simple remplissage passif de la chambre magmatique, sans aucun signe d’éruption imminente. Ce schéma a également été observé après les éruptions du Mauna Loa en 1975 et 1984. Une inflation rapide a été enregistrée sans forte sismicité. Ce n’est qu’avec la reprise des séismes que le volcan a clairement annoncé sa prochaine éruption.

La préparation de la prochaine éruption pourrait être différente de celle de 2022, notamment si le Mauna Loa reprend un rythme d’éruptions plus rapproché, comme ce fut le cas avant 1984. Le niveau d’alerte volcanique du Mauna Loa est actuellement Normal. Les scientifiques du HVO s’attendent à observer d’autres changements, tels qu’une hausse de la sismicité ou des émissions de gaz, avant toute nouvelle éruption.
Source : USGS / HVO.

 

Graphiques montrant la déformation du sol et les données sismiques au cours de trois éruptions du Mauna Loa : 2022, 1984 et 1975. Les barres vertes indiquent le nombre de séismes de magnitude supérieure à M2,0 pour chaque mois. Les points et lignes bleus correspondent aux variations de longueur de ligne mesurées par des télémètres en 1975 et 1984, et par GPS en 2022, entre deux stations situées de part et d’autre de la caldeira sommitale. Les points noirs du graphique de 2022 représentent les mesures d’inclinaison du sol effectuées par un inclinomètre installé au sommet du Mauna Loa en 1999. (Source : USGS / HVO).

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The 2022 Mauna Loa eruption was the first eruption of this volcano in 38 years and the first during the current era of modern instrumentation. Scientists continue to learn about Mauna Loa monitoring since the 2022 eruption, including subtle recent changes.

The long-term buildup to the 2022 eruption began in 2014, with an increase in seismicity and deformation as measured by the Hawaiian Volcano Observatory (HVO). These parameters fluctuated until 2019, when they began to increase again.

HVO scientists observed changes in 2021 on a Mauna Loa tiltmeter, representing the first time a volcanic signal was recorded on that instrument. The signal was evidence that magma reached a shallow depth in 2021, and it was an important indicator that the buildup to eruption was evolving.

The 2022 eruption began on November 27, preceded by an hourlong earthquake swarm and rapid summit inflation. It started in the summit region before moving into Mauna Loa’s Northeast Rift Zone.where multiple fissures produced lava flows that travelled downslope toward the Saddle Road.

Seismicity quieted down and deformation during the eruption indicated rapid deflation of Mauna Loa’s magma chambers. The eruption stopped by December 13, 2022.

GPS instruments quickly began to show inflationary motion following the end of the eruption, presumably because magma rose from deeper in the volcano into the magma chambers depleted during the eruption. This rapid refilling continued for about 6 months.

The deformation pattern around Mauna Loa’s summit changed in November 2025. Where previous motions indicated reinflation of magma chamber underneath Mauna Loa’s summit caldera, inflation shifted to a body underneath the southwestern portion of the summit region. This was not the first time this pattern was observed. Deformation seen in 2015 with GPS shifted in a similar way. By that time, inflation of the southwestern magma chamber continued until late 2016 before switching back to the more central body under the summit caldera. In 2025, deformation switched back much faster ; indeed, by December 15, the inflation center was again under the summit caldera.

Interestingly, the 2025 deformation changes were also accompanied by clear changes in tilt at a summit tiltmeter. This was not the case in 2015, when only volcanic deformation was recorded.

The fact that this deformation is detectable on tiltmeters is an indication that magma is still fairly shallow in the volcano, possibly between 2 to 2.8 kilometers below the surface. However, there is less seismicity at Mauna Loa than at almost any time during the 8 years of unrest before the 2022 eruption. This means the deformation we are seeing is likely just passive refilling in the volcano, with no indication that it is moving toward eruption.

This pattern was observed following the 1975 and 1984 Mauna Loa eruptions as well. Rapid inflationary deformation was recorded without much seismicity. It wasn’t until earthquakes started again that the volcano clearly began moving toward its next eruption.

Buildup to the next eruption might not look the same as it did in 2022. Especially if Mauna Loa returns to producing eruptions more frequently than decades apart, as it did prior to 1984. The Volcano Alert Level for Mauna Loa is currently at Normal. HVO scientists expect to see additional changes such as increased seismicity or gas emissions before any future eruption.

Source : USGS / HVO.