Catégorie : Science

L’INGV et l’intelligence artificielle

L’intelligence artificielle (IA) est de plus en plus utilisée en sismologie et en volcanologie où elle pourrait contribuer à la prévision des séismes et des éruptions, événements parfois destructeurs. J’ai publié une note le 28 juillet 2024 et une autre le 18 mars 2025 expliquant comment les scientifiques utilisent l’IA. J’ai également ajouté que son utilisation dans la prévision volcanique et pour d’autres phénomènes naturels semble prometteuse.

On peut lire sur le site de l’Institut National de Géophysique et de Volcanologie (INGV) que l’Institut italien a mis sur pied le projet SAFARI, acronyme de « An artificial intelligence-based StrAtegy For volcAno hazard monItoring from space » (Une stratégie basée sur l’intelligence artificielle pour la surveillance des risques volcaniques depuis l’espace). Le projet a été lancé en 2023 avec l’objectif de développer une stratégie intégrée de surveillance des risques volcaniques directement depuis l’espace.

Pour ce faire, les scientifiques utilisent des données satellitaires issues de capteurs optiques, thermiques et micro-ondes, comparées aux données collectées quotidiennement par les réseaux de surveillance terrestres dans les zones volcaniques.

Des chercheurs de l’INGV et d’autres organismes scientifiques ont développé ces méthodologies innovantes sur quatre volcans actifs : l’Etna et le Vulcano en Italie, le Nyiragongo en République Démocratique du Congo et le Sangay en Équateur. Ces deux derniers systèmes volcaniques sont considérés comme très dangereux et sont situés dans des zones reculées, où les satellites constituent souvent le principal outil de surveillance.

Les principaux aspects du projet sont les suivants.

Mieux voir pour mieux cartographier : l’IA « nettoie » les images radar.
L’un des problèmes des images SAR (radar à synthèse d’ouverture) est la présence de bruit de signal qui rend les images souvent granuleuses et difficiles à interpréter. Les chercheurs ont appliqué un filtre innovant qui a permis à l’IA de faire disparaître les composantes perturbatrices. En appliquant cette technique aux données SAR de l’éruption du Sangay en 2021, le système a pu améliorer la qualité des images acquises par le satellite Sentinel-1, en éliminant les anomalies parasites.

Prédiction autonome en temps réel de la trajectoire des coulées de lave
L’un des objectifs les plus ambitieux du projet était d’automatiser et d’accélérer les simulations de propagation des coulées de lave, afin de générer des cartes des risques. Le nouveau système a utilisé les valeurs de débit estimées par satellite à une résolution spatiale de 1 à 3 km pour reproduire l’extension du front de coulée, elle-même dérivée des données satellitaires à une résolution spatiale de 20 à 30 mètres. Ces données permettent de prédire l’évolution du champ de lave plusieurs jours à l’avance. L’analyse a posteriori a testé la capacité du modèle à produire des cartes de plus en plus précises des risques liés aux invasions de lave.

Comparaison entre la réalité et la simulation du champ de lave de l’Etna en éruption entre le 13 mai et le 6 juin 2022. Dans l’image a) le trait noir délimite la coulée de lave réelle du 29 mai, tandis qu’en b), il délimite celle du 6 juin. La carte colorée représente le scénario de probabilité élaboré par l’IA pour prédire l’évolution du champ de lave après 7 jours d’activité. Les zones rouge foncé indiquent les régions où le modèle a calculé une probabilité de coulée de lave proche de 100 % entre le 13 et le 29 mai, ce qui témoigne d’une forte concordance avec les données réelles. Les triangles jaunes et rouges indiquent respectivement l’emplacement des bouches éruptives réelles et prédites par le modèle.

L’IA résout le problème des nuages « transparents »
Connaître la hauteur exacte d’un nuage volcanique est essentiel pour la sécurité des aéronefs qui survolent une zone volcanique. Pour l’Etna, l’équipe du projet SAFARI a créé, à l’aide de milliers d’images satellites, un système capable de distinguer automatiquement les couleurs correspondant aux émissions de lave et aux nuages générés par l’activité explosive. Ce même système est capable de calculer en temps réel la hauteur de la colonne éruptive.

La comparaison entre ces deux images révèle (à droite) une nette amélioration avec l’aide de l’IA de la capacité à observer et à distinguer un nuage de cendres de l’Etna le 4 mars 2021. L’algorithme a identifié et isolé avec précision (en rouge) les pixels contenant des cendres volcaniques, permettant ainsi au système de calculer automatiquement la hauteur et l’étendue de la colonne éruptive, sans intervention humaine.

L’intelligence artificielle appliquée au Nyiragongo
S’agissant du Nyiragongo (Congo), dont l’histoire éruptive est très peu documentée, l’IA a analysé de manière autonome les données satellitaires, et regroupé les différents comportements du volcan en « familles » d’activité. Cela a permis d’identifier la transition d’un état de calme à une phase anormale lors de l’éruption de mai 2021.

Comparée à l’analyse traditionnelle des données, cette approche avec l’aide de l’IA permet un examen rapide de grandes quantités d’informations et la reconnaissance de situations qui pourraient échapper à l’œil humain, notamment dans les zones reculées et peu étudiées. L’IA peut ainsi jouer le rôle d’une sorte de « sentinelle autonome », capable de signaler d’éventuelles anomalies, même en l’absence d’observations directes. Comme tout système automatique, elle peut toutefois générer de fausses alertes et nécessite donc une vérification par des experts.

Vous trouverez la description du projet SAFARI en cliquant sur ce lien :

https://ingvvulcani.com/2026/03/12/come-lia-e-i-satelliti-stanno-cambiando-il-monitoraggio-dei-vulcani-attivi/

Adaptation de l’agriculture au réchauffement climatique

Concentrations de CO2 : 426,74 ppm (3 septembre 2026)     

Concentrations de CH4 : 1937,59 ppb (avril 2026)

Après celle inédite en mai, une nouvelle vague de chaleur longue et intense a frappé la France au mois de juin 2026, avec des pointes à plus de 40 °C.

C’est dans ce contexte climatique que début juin, une communauté d’agriculteurs a été lancée, portée par le projet Farm’inn Lab, sorte de laboratoire d’idées dont l’objectif est depuis 2023 d’accompagner des projets innovants dans le domaine de la transition du modèle agricole. A la ferme expérimentale de Grignon, dans les Yvelines, agriculteurs, étudiants et anciens d’AgroParisTech testent des solutions pour s’adapter à des températures qui connaîtront probablement une hausse de + 4 °C en 2100.

En période de canicule, le stress hydrique affecte les plantations et le stress thermique les élevages. Face aux risques de multiplications des vagues de chaleur en raison du réchauffement climatique, il y a intérêt à préparer l’agriculture de demain.

C’est ce qu’a fait début juin 2026 une communauté d’agriculteurs lors des journées de l’innovation agricole. Le but est de mettre en relation agriculteurs, chercheurs et jeunes entrepreneurs qui innovent dans la transition agricole.

Aujourd’hui, trois problèmes se posent pour qu’un jeune s’installe. Avec quelle énergie va-t-il travailler ? Sur quelle demande sociétale ? Et sur quel climat ? On est sur des investissements à dix ou quinze ans et, ces incertitudes sont un manque de visibilité énorme.

Avec les vagues de chaleur, les sécheresses, la viabilité du modèle économique agricole actuel est remise en question. Il risque fort de ne plus être opérationnel dans vingt ans. Se posera la question suivante : De quoi va-t-on nourrir les gens ? On n’arrivera plus à produire du blé, la première céréale consommée.

La réponse à cette question majeure se trouve peut-être dans le Farm’inn Lab dont l’objectif est depuis 2023 d’accompagner des projets innovants dans le domaine agricole. Un autre labo existe déjà sur l’alimentation.

Antimicrobiens écoresponsables, développement de roches silicatées à épandre pour capter et stocker du CO2, valorisation du digestat issu de la méthanisation : une quinzaine de projets sont ainsi accompagnés par Farm’inn Lab. Dans cz cadre, une start-up a produit un sirop sucrant à base de sorgho. Cinquième céréale la plus consommée au monde derrière le blé, le maïs, le riz et l’orge, le sorgho, originaire d’Afrique, s’adapte très bien à la chaleur. Son faible besoin en eau et sa bonne tolérance à la sécheresse lui donnent des avantages intéressants dans un contexte de réchauffement climatique, alors que le sucre de canne ou de betterave a besoin de beaucoup d’eau, d’irrigation, de pesticides. Le sirop de glucose au sorgho pourrait être utilisé en remplacement des sucres ultratransformés et à terme intégrer les recettes des industriels de l’agroalimentaire.

Dans le sud-ouest de la France, une première phase test a été menée pendant l’été 2025 avec un agriculteur, sans irrigation, ni intrants, ni pesticides.

A la ferme expérimentale de Grignon, plusieurs variétés de sorgho sucrier sont testées depuis mai 2026 dans une parcelle de 360 m2.

Depuis mai, un test est mené à la ferme expérimentale de Grignon, avec l’aide du Farm’inn Lab. Plusieurs semences ont été sélectionnées et sont en train de pousser pour une récolte qui était prévue fin août.

En 2006, la ferme de Grignon a lancé son projet « ferme à énergie positive », en réduisant d’abord ses consommations et ses émissions de gaz à effet de serre. Un cap a été passé en 2024 avec la mise en service de son méthaniseur, qui permet de transformer les déchets agricoles en biogaz, une énergie renouvelable. La ferme, pour la première fois, produit plus d’énergie qu’elle n’en dépense, permettant d’éviter l’émission de 1.600 tonnes d’équivalent CO2.

À l’avenir, la ferme de Grignon envisage développer l’agrivoltaïsme, adapter les bâtiments et les rations alimentaires pour l’élevage afin que les animaux puissent mieux supporter le stress thermique, ou encore faire fonctionner les tracteurs au biogaz et arrêter de consommer des énergies fossiles…

Source : 20 Minutes.

Un supervolcan dans l’est de l’Angleterre ? // A supervolcano in the east of England ?

Une ancienne structure volcanique a été découverte sous la partie orientale de l’Angleterre. Cependant, bien que le volcan ait sans aucun doute connu au moins une éruption majeure, la plupart des scientifiques estiment que les preuves sont insuffisantes pour la qualifier de supervolcan.
L’ancien volcan est tellement érodé qu’il a fallu trois décennies aux chercheurs pour reconstituer sa morphologie et son passé explosif. Les vestiges de la caldeira se situent sous le Wash et les comtés anglais du Norfolk et du Lincolnshire.

 Dans une analyse récente, publiée le 29 avril 2026 dans le Bulletin de la Société géologique d’Amérique, des scientifiques ont examiné des cristaux de zircon prélevés il y a 80 ans dans des forages dans le Norfolk et le Lincolnshire. Les cristaux de zircon contiennent de l’uranium qui se désintègre en isotopes de plomb à un rythme connu, permettant ainsi aux chercheurs de dater précisément les éruptions. Les résultats ont révélé une correspondance d’âge entre les cristaux de zircon provenant du Norfolk et du Lincolnshire (il y a environ 454.4 million d’années) et provenant du même volcan, et ceux prélevés dans les téphras de Kinnekulle, une épaisse couche de cendres volcaniques recouvrant la Scandinavie et la région baltique. Ceci signifie que le panache de cendres du volcan situé dans l’actuelle Angleterre orientale a traversé la mer de Tornquist, une étendue d’eau ayant existé durant l’Ordovicien (de 488,3 à 443,7 millions d’années), et s’est déposé sur ce qui est aujourd’hui la Scandinavie.

Des couches de cendres volcaniques provenant du super volcan The Wash sont visibles dans le paysage norvégien, témoignant de la puissance de son éruption.

Les chercheurs savaient déjà que les téphras de Kinnekulle s’étaient formés lors d’une éruption volcanique majeure. Mais cette analyse récente montre pour la première fois la distance parcourue par les cendres et, par conséquent, l’ampleur réelle de l’éruption. Celle-ci a probablement produit d’immenses coulées pyroclastiques.

La dernière éruption de cette ampleur remonte à l’événement d’Oranui à Taupo, en Nouvelle-Zélande, il y a plus de 26 000 ans.

Cependant, bien que l’explosion ait probablement été impressionnante, les scientifiques estiment que la définition de supervolcan est vague et qu’il existe de meilleures façons de décrire ce qui s’est passé. Dans ce cas précis, il serait plus pertinent de qualifier l’éruption anglaise d’ultraplinienne. Les éruptions ultrapliniennes sont les plus violentes ; elles projettent plus de 1 000 kilomètres cubes de matériaux. Il est difficile de décrire exactement l’aspect de l’éruption à l’origine des téphras du Kinnekulle, mais elle a probablement duré de quelques jours à plusieurs semaines et elle a généré des nuages de cendres de plus de 40 km d’altitude qui ont atteint la stratosphère.
Les géologues ont tendance à ne pas accepter le terme « supervolcan » car il est imprécis : ils préfèrent décrire les éruptions par le volume de matériaux émiss. Très peu de matériaux éjectés lors de l’éruption ultraplinienne en Angleterre subsistent aujourd’hui, car la majeure partie a été érodée ou enfouie. Selon la dernnière étude, « les archives géologiques sont loin d’être complètes, il est donc très difficile de se prononcer sur le volume des éruptions de volcans très anciens. »
Source : Live Science via Yahoo News.

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An ancient volcanic structure has been found hiding beneath eastern England. But experts say there is not enough evidence to call it a super volcano.

The ancient volcano is so eroded that it took researchers three decades to piece together its enormous size and explosive past. What remains of the caldera system is centered under The Wash and beneath the English counties of Norfolk and Lincolnshire.

However, while the volcano undoubtedly produced at least one huge-scale eruption, some experts don’t think there is enough evidence for the structure to be called a super volcano.

In a recent analysis, published on April 29, 2026 in the Geological Society of America Bulletin, scientists examined zircon crystals collected in Norfolk and Lincolnshire. Zircon crystals are smaller than the diameter form within molten magma underground before a volcano erupts. They contain uranium that decays into lead isotopes at a known rate, enabling researchers to precisely date eruptions.

The results showed an age match between the zircon crystals from Norfolk and Lincolnshire (about 454.4 million years ago) and were from the same volcano. and counterparts taken from the Kinnekulle tephra, a thick layer of volcanic ash covering Scandinavia and the Baltic region. This suggests the ash plume from the volcano in what is now eastern England blew across the Tornquist Sea, a body of water that existed during the Ordovician period (488.3 million to 443.7 million years ago), and settled on what is now Scandinavia.

Researchers already knew that the Kinnekulle tephra was formed during a massive volcanic eruption. But the recent analysis shows for the first time how far the ash traveled and, therefore, how big the eruption really was. The eruption probably produced huge pyroclastic flows,

The last eruption of this kind of scale was the Oranui event at Taupō in New Zealand, over 26,000 years ago.

However, while the explosion was probably impressive and equivalent to the force of thousands of atomic bombs, experts said the definition of a super volcano is vague and there are better ways to describe what happened. In this case it might be more relevant to describe the eruption as an ultraplinian eruption.

Ultraplinian eruptions are the most violent type of volcanic explosions, ejecting more than 1 ,000 cubic kilometers of material. It’s difficult to say exactly what the eruption that formed the Kinnekulle tephra looked like, but it likely lasted days to weeks and formed ash clouds taller than 40 km that reached into the stratosphere.

Geologists tend to reject the term super volcano because it is imprecise, instead preferring to describe eruptions by the volume of material they eject.Very little of the material ejected in England’s ultraplinian eruption remains today, because most of it was eroded or buried. « The geological record is far from complete so it can be very difficult to say much about these eruption volumes with very old volcanoes.

Source : Live Science via Yahoo News.

L’eau des glaciers rocheux // Water from rock glaciers

Le 24 mai 2026, j’ai publié une note à propos du réservoir de la Loze, situé en amont d’un hameau de Courchevel (Savoie), qui est en train de s’affaisser rapidement. Selon les experts, ce problème est en partie dû à la fonte d’un glacier rocheux sur lequel le réservoir a été construit.
J’expliquais dans ma note qu’un glacier rocheux est une masse de débris rocheux contenant de la glace. Les glaciers sont intrinsèquement dynamiques ; c’est le mouvement de la glace interstitielle qui provoque ce déplacement et, par conséquent, les formations spectaculaires souvent observées sur ce type de glacier. Il convient toutefois de noter que la vitesse de progression d’un glacier rocheux est bien plus lente que celle d’un glacier composé uniquement de glace. Elle est de l’ordre de quelques décimètres à quelques mètres par an (contre 100 à 200 mètres par an pour les « vrais » glaciers des Alpes).

Glacier rocheux du Laurichard, au-dessus du col du Lautaret (Photo : C. Grandpey)

La vitesse de progression d’un glacier rocheux varie en fonction de la pente. Les experts expliquent que les glaciers rocheux peuvent aussi « mourir » en s’immobilisant si la glace interne fond, par exemple en raison du réchauffement climatique. En effet, les projections climatiques montrent que même les glaciers rocheux ne sont pas épargnés par le réchauffement de la planète. Nombre d’entre eux pourraient perdre toute leur glace d’ici la fin du siècle.
Dans une nouvelle étude publiée dans le Journal of Geophysical Research, des chercheurs ont examiné le glacier Timpanogos, un glacier rocheux situé dans l’Utah, aux États Unis.

Crédit photo : Université de l’Utah

Selon certaines estimations, il existerait environ 51 000 de ces glaciers à travers le monde, dont 1 500 dans l’ouest des États-Unis et 836 rien que dans l’Utah.

Les glaciers rocheux constituent des réservoirs d’eau résilients face au climat ainsi que des habitats essentiels pour la faune alpine. Malheureusement, comme ils sont difficiles d’accès, il est difficile de mesurer la quantité d’eau qu’il recèlent.
La nouvelle étude révèle la quantité d’eau dissimulée au sein du glacier rocheux Timpanogos. Pour y parvenir, l’équipe de géologues de l’université de l’Utah a mis au point une technique inédite fondée sur la détection de la gravité. Les chercheurs ont transporté du matériel sensible sur le terrain rocheux, capable de mesurer d’infimes variations de l’accélération gravitationnelle entre la glace et la roche sur plus de 230 points disposés en forme de grille. Les différences de gravité étaient si ténues qu’il a fallu prendre en compte la position du Soleil et de la Lune.
Les auteurs de l’étude expliquent qu’il existe un contraste important de densité massique entre la roche qui constitue le mont Timpanogos et la glace, beaucoup moins dense, du glacier rocheux adjacent. En mesurant l’accélération gravitationnelle sur le glacier rocheux, les scientifiques ont observé une diminution plus marquée de cette accélération à mesure qu’ils effectuaient des relevés sur les zones où la glace était plus épaisse.
Le résultat a pris la forme d’une carte en trois dimensions. Selon les mesures de l’équipe scientifique, 17 % du glacier Timpanogos sont constitués de roches de surface et les 83 % restants de glace, ce qui représente une quantité considérable. D’après leurs estimations, le glacier renferme environ 1,5 million de mètres cubes d’eau gelée, soit de quoi remplir 600 piscines olympiques.

Coupe du glacier rocheux Timpanogos (Source : Utah Geological Survey)

Les chercheurs ont pu modéliser les relations entre la surface et la glace sous-jacente, ce qui leur a permis d’estimer la quantité d’eau susceptible de se cacher dans d’autres glaciers rocheux à travers le monde. Cette quantité serait de l’ordre de 48 milliards de tonnes, soit de quoi remplir 400 000 piscines olympiques. Leur conclusion est qu’il y a « une multitude d’océans cachés dans nos montagnes ».
Source : Yahoo News.

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On 24 May 2026, I wrote a post about the Loze reservoir, located upslope from a hamlet in Courchevel (Savoie), is rapidly subsiding. According to experts, the problem is parly due to the melting of a rock glacier on which the reservoir was built.

I explained in my post that a rock glacier is a mass of rocky debris containing ice. Glaciers are inherently dynamic, and the movement of interstitial ice is what causes this movement and, consequently, the spectacular formations often found on this type of glacier. It should be noted, however, that the rate of advance of a rock glacier is much slower than that of a glacier composed solely of ice. Its rate is on the order of a few decimeters to a few meters per year (compared to 100 to 200 meters per year for the ‘true’ glaciers of the Alps). It is quite clear that the rate of advance of a rock glacier varies depending on the percentage of the slope. Experts explain that rock glaciers can also « die » by coming to a standstill if the internal ice melts, for example, due to global warming.

Climate projections show that even rock glaciers are not immune to a warming climate. Many could become ice-free by the end of the century under current warming projections.

In a new study published in the Journal of Geophysical Research , researchers examined the Timpanogos Glacier, a rock glacier in Utah. By some estimates, there are roughly 51,000 of these hidden glaciers spread across the planet, 1,500 across the western U.S., and 836 in Utah alone. Rock glaciers serve as climate-resilient reservoirs of water as well as vital habitats for alpine wildlife. Unfortunately, because they’re buried, they’re difficult to measure.

The new study reveals just how much water is hiding inside the rock glacier. To measure the Timpanogos Glacier, the team of geologists from Utah University developed a novel technique that relied on detecting gravity. The team carted sensitive equipment across the rocky surface, measuring tiny variations in gravitational acceleration between the ice and rock at over 230 locations in a grid pattern. The differences in gravity were so minute, they had to take into account the positions of the sun and the moon.

The authors of the study explain that there is a large contrast in mass density between the rock that makes up Mount Timpanogos and the much lower density ice that is in the rock glacier adjacent to it. When the scientists measured the gravitational acceleration over the rock glacier, they saw a larger decrease in that gravitational acceleration as they made measurements over areas with thicker ice.

The result was a three-dimensional map. According to the team’s measurements, 17 percent of Timpanogos Glacier is surface rock and the remaining 83 percent is ice, which is a lot. According to their estimates, the glacier contains about 1.5 million cubic meters of frozen water, enough to fill 600 Olympic swimming pools.

The researchers were able to model relationships between the surface area and the ice beneath, and that allowed them to estimate how much water might be hiding in other rock glaciers worldwide. The answer: 48 billion metric tons, or enough to fill 400,000 Olympic swimming pools. Their conclusion is that « there are a bunch of oceans hiding in our mountains. »

Source : Yahoo News.