Catégorie : Science

L’origine de l’Etna (Sicile) : un volcan de « petit-spot » // The origin of Mount Etna (Sicily) : a « petit-spot » volcano

Situé en Sicile, l’Etna est le volcan le plus actif d’Europe. Pourtant, son origine demeure en grande partie énigmatique, car aucun modèle géologique connu n’explique de manière détaillée comment il s’est formé. Dans une nouvelle étude*, des scientifiques de l’université suisse de Lausanne et de l’INGV de Catane en Italie décryptent ces mécanismes, et expliquent pourquoi l’Etna est vraiment unique au monde.

Photo: C. Grandpey

Vieux de plus de 500’000 ans et situé sur la côte est de la Sicile, l’Etna culmine à plus de 3000 mètres d’altitude. Il connaît plusieurs éruptions par an, ce qui en fait le volcan le plus actif et l’un des plus surveillés d’Europe. Pourtant, son origine reste en partie mystérieuse : aucun mécanisme géologique connu ne semble expliquer comment ce géant s’est formé.
La nouvelle étude, publiée dans le Journal of Geophysical Research – Solid Earth, les scientifiques suisses et italiens formulent une hypothèse novatrice expliquant les mécanismes de formation dub volcan sicilien. Cette découverte permet une meilleure compréhension de la fréquence inhabituelle de ses éruptions, et pourrait contribuer à améliorer l’évaluation des risques volcaniques par les chercheurs de l’INGV de Catane.

La formation des volcans sur notre planète est due à la fonte d’une partie du manteau terrestre qui devient magma, remonte en surface et se refroidit. Jusqu’à aujourd’hui, on considérait que les volcans se formaient selon trois grands mécanismes connus : 1) à la limite entre deux plaques tectoniques, dont la séparation – ou accrétion – provoque la remontée et la fusion du manteau, générant le fond des océans ; 2) dans les zones de subduction, lorsqu’une plaque plonge sous une autre. Au cours de ce mouvement, de l’eau est entraînée en profondeur, ce qui abaisse la température de fusion du manteau et engendre la création de volcans souvent explosifs, comme le mont Fuji au Japon ; 3) au milieu des plaques tectoniques, lorsque du manteau anormalement chaud remonte et forme des îles océaniques telles que Hawaï ou la Réunion. Ce phénomène est connu sous le nom de « point chaud ».

L’Etna, lui, ne rentre dans aucune de ces catégories. Situé à proximité d’une zone de subduction, sa composition chimique ressemble à celle des volcans de points chauds, alors même qu’aucun point chaud n’est présent à proximité.

La nouvelle étude révèle qu’au contraire des volcans classiques, l’Etna serait formé et alimenté par de petites quantités de magma déjà présentes au sommet du manteau terrestre, à 80 km sous nos pieds. Ces liquides seraient transportés sporadiquement vers la surface par les mouvements tectoniques complexes des plaques Africaine et Eurasienne. Le magma cheminerait ainsi à travers des fissures qui se créent au sein de la plaque tectonique lorsque celle-ci se plie, à l’approche de la zone de subduction. Les chercheurs utilisent l’image d’un liquide qui s’échappe lorsque l’on presse une éponge.

Le volcan sicilien appartiendrait donc à une quatrième catégorie de volcans encore très peu connue : celle des volcans dits « de petit-spot », décrits pour la première fois en 2006 par des géologues japonais. La découverte de ces minuscules volcans sous-marins avait confirmé l’existence de poches de magma au sommet du manteau terrestre, une hypothèse avancée dès les années 1960, et qui révélait que ces magmas pouvaient, dans certaines conditions, engendrer des volcan

La nouvelle étude italo-suisse explique que l’Etna serait né d’un mécanisme similaire à celui qui explique la genèse des volcans « de petit-spot ». Cette découverte est surprenante puisque jusqu’ici, ce processus n’avait été constaté que pour des volcans de très petite taille, ne dépassant pas quelques centaines de mètres de hauteur. L’Etna, en revanche, est un stratovolcan majeur dont l’altitude dépasse aujourd’hui 3 000 mètres.

La nouvelle découverte ouvre de nouvelles perspectives pour la compréhension de la genèse d’autres édifices volcaniques dans le monde.

Pour effectuer leur étude, les scientifiques ont collecté des échantillons sur l’Etna, afin de reconstituer l’évolution chimique des laves émises depuis la formation du volcan jusqu’à aujourd’hui. S’appuyant sur des données expérimentales, ils ont pu montrer que la composition des magmas sous l’Etna est restée globalement constante au cours du temps, tandis que le régime tectonique a évolué. L’ensemble de ces observations montre que les magmas qui alimentent l’Etna doivent préexister au sommet du manteau, et que les variations des volumes émis lors des éruptions sont principalement contrôlées par le mouvement des plaques. Cette interprétation permet de relier le volcanisme de l’Etna au mécanisme « de petit-spot ».

*Mount Etna as a leaking pipe of magmas from the low velocity zone , Journal of Geophysical Research – Solid Earth, 2026. Auteurs : S. Pilet, J. Reymond, L. Rochat, R. A. Corsaro, M. Chiaradia, L. Caricchi, O. Müntener,

Source : Université de Lausanne.

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Located in Sicily, Mount Etna is Europe’s most active volcano. Yet its origin remains largely enigmatic, as no existing geological model fully explains how it formed. In a new study*, scientists from the University of Lausanne (UNIL) and from the INGV of Catania (Italy) shed light on these mechanisms and reveal why Mount Etna may in fact be unique in the world.

More than 500,000 years old and rising over 3,000 metres above sea level on Sicily’s eastern coast, Mount Etna erupts several times a year, making it both the most active and one of the most closely monitored volcanoes in the world. Despite this, its origin remains partly mysterious: no known geological process fully accounts for the formation of this giant.
In the new study published in the Journal of Geophysical Research – Solid Earth, the scientists unveil a new hypothesis that could transform our understanding of how Mount Etna formed. Their findings shed new light on the volcano’s unusually frequent eruptions and pave the way for improved volcanic hazard assessment by researchers at INGV in Catania, Italy.

Volcanoes on our planet form when part of the Earth’s mantle melts into magma, rises to the surface, and solidifies. Until now, it was thought that volcanoes form according to three main mechanisms: 1) at the boundary between two tectonic plates, where their separation, or accretion, allows mantle material to rise and melt, creating the ocean floor ; 2) in subduction zones, where one plate dives beneath another. Water carried down with the subducting plate lowers the mantle’s melting point, generating often explosive volcanoes, such as Mount Fuji in Japan ; 3) in the middle of tectonic plates, when unusually hot mantle material rises, forming oceanic islands like Hawaii or La Réunion. This phenomenon is known as a “hotspot”.

Mount Etna, however, fits into none of these categories. Located near a subduction zone, its chemical composition resembles that of hotspot volcanoes, even though no hotspot is present nearby. The new study shows that, unlike conventional volcanoes—where magma forms shortly before an eruption—Etna is fed by small amounts of magma already present in the upper mantle, some 80 kilometers beneath the surface. These magmas are transported sporadically toward the surface by the complex tectonic movements resulting from the collision between the African and Eurasian plates. The magma rises through fractures in the tectonic plate created as it bends near the subduction zone, much like liquid being squeezed from a sponge.

The Sicilian volcano may therefore belong to a little-known fourth category of volcanoes: so-called “petit-spot” volcanoes, first described in 2006 by Japanese geologists. These tiny submarine volcanoes provide compelling evidence for the existence of pockets of magma at the top of the Earth’s mantle—an idea first proposed in the 1960s—and show that, under certain conditions, such magmas can give rise to volcanoes.

The latest study suggests that Etna may have formed through a mechanism similar to the one that generates petit-spot submarine volcanoes. This is unexpected, as such processes had previously only been observed in very small volcanic structures, typically rising no more than a few hundred metres. Mount Etna, by contrast, is a large stratovolcano which now towers more than 3,000 metres above sea level.”

This discovery opens up new perspectives for understanding how other volcanic systems may form around the world.

In order to perform their study, the scientists collected samples from Mount Etna to reconstruct the chemical evolution of the lavas erupted since the volcano formed, approximately 500,000 years ago, up to the present day. Based on experimental data, they were able to show that the composition of Etna’s magmas has remained largely consistent over time, even as the tectonic regime evolved. These combined observations support the idea that the magmas feeding Etna pre-exist in the upper mantle, and that variations in erupted volumes are primarily controlled by plate movements. This interpretation links Mount Etna’s volcanism to the “petit-spot” mechanism.

*S. Pilet, J. Reymond, L. Rochat, R. A. Corsaro, M. Chiaradia, L. Caricchi, O. Müntener, Mount Etna as a leaking pipe of magmas from the low velocity zone , Journal of Geophysical Research – Solid Earth, 2026

Source : Université de Lausanne.

Étude des sources chaudes de Yellowstone avec la tomographie de résistivité électrique (TRE) // Study of Yellowstone hot springs using electrical resistivity tomography (ERT)

Aujourd’hui, de nouvelles technologies sont utilisées pour étudier les systèmes hydrothermaux de Yellowstone. Il y a une vingtaine d’années, j’ai participé à une campagne de mesures de la température des sources chaudes dans le Parc, sous l’égide de l’Observatoire volcanologique (YVO). J’utilisais un thermomètre qui m’a permis de relever les températures d’une vingtaine de sources. Aujourd’hui, la situation est différente. Des capteurs radio ont été installés à divers endroits du Yellowstone Geyser Basin ; ils enregistrent automatiquement les températures des chenaux d’écoulement des geysers, des bassins hydrothermaux, des sols et même de l’air. Les données sont ensuite transmises quotidiennement par radio et Internet aux bureaux de l’USGS à Menlo Park, en Californie, où elles sont archivées et mises à la disposition du public sur le site web de l’Observatoire Volcanologique de Yellowstone.

Morning Glory Pool, l’une des innombrables sources chaudes de Tellowstone (Photo: C. Grandpey)

Le dernier numéro des Yellowstone Caldera Chronicles , une chronique hebdomadaire rédigée par des scientifiques de l’Observatoire, est consacré à l’étude de l’eau et des roches dans le sous-sol de Yellowstone. Par le passé, les géologues effectuaient des forages pour étudier les conditions géologiques et hydrothermales du sous-sol, notamment en 1967-1968. Cependant, forer dans un système hydrothermal actif est une opération complexe et dangereuse, avec le risque d’une libération brutale de vapeur et d’eau chaude pendant les opérations de forage. La plupart des anciens forages ont été scellés, mais les diagraphies et carottes de roche extraites ont fourni de précieuses informations.
Ces dernières années, la géophysique est devenue une technique essentielle pour imager le sous-sol et étudier le système hydrothermal de Yellowstone sans avoir recours au forage. Des méthodes telles que la sismique, la magnétotellurique, l’électromagnétisme et la gravimétrie permettent aux scientifiques de déterminer les propriétés fondamentales des fluides et des roches. Les méthodes d’imagerie géophysique sont idéales pour le Parc national de Yellowstone car elles sont non invasives : il n’est pas nécessaire de perturber le sol pour étudier le système hydrothermal souterrain.

L’Université du Wyoming utilise depuis une dizaine d’années des méthodes géophysiques terrestres pour imager les réseaux hydrothermaux situés sous les sources chaudes et les geysers de Yellowstone. En 2018, un groupe d’étudiants a parcouru plus de 3 kilomètres avec un encombrant matériel géophysique afin de recueillir différents types d’images du sous-sol sous Sentinel Meadows, un bassin hydrothermal actif du Lower Geyser Basin.

Un ensemble de données a pu cibler le réseau hydrothermal sous la source Rosette (Rosette Spring, également appelée Bison Pool) grâce à la tomographie de résistivité électrique (TRE). L’eau hydrothermale étant conductrice, cette méthode est particulièrement efficace pour en réaliser l’imagerie en sous-sol. Les étudiants et leurs enseignants ont déployé cinq lignes parallèles de capteurs électriques autour de Rosette Spring afin de mesurer la résistivité du sous-sol. Cela a permis d’obtenir une image des eaux hydrothermales souterraines sans forer ni endommager la surface.

Source : YVO

Les résultats de la tomographie de résistivité électrique indiquent la présence d’eau hydrothermale près de la Rosette Spring à une profondeur de 5 à 10 mètres. Cependant, aucun conduit ne semble relier cette eau à la surface. Cela signifie que l’eau hydrothermale alimentant la source circule probablement à travers un réseau dense de petits canaux dans les dépôts glaciaires qui constituent la géologie de surface de la région. Ces canaux sont si étroits qu’ils sont difficiles à observer avec l’équipement utilisé par l’équipe de terrain. De plus, la ligne de TRE la plus proche de la source Rosette présente un signal plus résistif, caractéristique de dépôts de geysérite formés par le refroidissement et la précipitation de la silice par l’eau chaude de la source. Ceci démontre que les dépôts de silice observés en surface s’étendent en sous-sol jusqu’à une profondeur d’environ 7 mètres. L’image TRE ne révélant aucun conduit ou structure tubulaire reliant les eaux profondes à la surface, l’origine de l’eau de Rosette Spring demeure un mystère.

Les recherches se poursuivent afin de comprendre comment les eaux hydrothermales circulent depuis les réservoirs profonds jusqu’à l’émergence des sources chaudes de Yellowstone. Les géologues de l’Observatoire volcanologique de Yellowstone nous expliquent que de nouvelles données géophysiques haute résolution apporteront sans aucun doute de nouveaux éclairages concernant le système d’alimentation en eau chaude de Yellowstone.

L’intégralité de l’étude se trouve à cette adresse :

https://www.usgs.gov/observatories/yvo/news/path-least-resistance-investigating-hot-spring-plumbing-systems-yellowstone

Source : USGS, Observatoire volcanologique de Yellowstone.

Parmi les résultats de tomographie de résistivité électrique du sous-sol de Rosette Spring figure une coupe transversale de la ligne R3 comparée aux images de Google Earth. Les anomalies de résistivité élevée (du jaune au rouge) près de la surface correspondent à des dépôts de geysérite en surface. À côté de cela, la zone plus profonde à faible résistivité (bleu foncé) est interprétée comme étant constituée d’eau hydrothermale alimentant la source. (Source : Wyoming State Geological Survey)

Among the surface imagery and subsurface electrical resistivity tomography results from Rosette Spring, there is a cross sectional view of line R3 compared to Google Earth imagery. High-resistivity anomalies (yellow to red) in the near-surface correlate with white sinter deposits on the ground surface. In contrast, the deeper, low-resistivity zone (dark blue) is interpreted as hydrothermal water that feeds Rosette Spring. (Source : Wyoming State Geological Survey)

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Today, new technologies are being used to study the hydrothermal systems at Yellowsrone. Two decades ago, I participated in a campaign to measure the temperatures of the hot springs under the auspices of the Volcanological Observatory (YVO). I used a hand-held thermometer and collected the readings for about two dozen springs. Today, things are different. Radio-equipped sensors have been installed at different spots within the geyser basin, recording temperatures within runoff channels from geysers, hot pools, soils, and even air. The data are saved by the sensors and are then transmitted daily via small radios and the Internet back to the USGS offices in Menlo Park, California, where they are archived and distributed to the public on the Yellowstone Volcano Observatory website.

The latest issue of the Yellowstone Caldera Chronicles, a weekly column written by scientists of the Yellowstone Volcano Observatory (YVO) is dedicated to the study of water and rocks that are underground in Yellowstone.

In the past, geoscientists drilled boreholes to investigate subsurface geologic and hydrothermal conditions, most recently in 1967–68. However, drilling into an active hydrothermal system is complicated and risky. Many of the holes can erupt with steam and hot water during drilling operations. Most of the old boreholes were sealed, and the drilling logs and rock cores that were extracted provided valuable information.

More recently, geophysics has emerged as a key technique to image the subsurface and study the Yellowstone hydrothermal system without drilling into it. Methods such as seismic, magnetotelluric, electromagnetic, and gravity allow for scientists to determine fundamental material properties of fluid or rock. Geophysical imaging methods are ideal for Yellowstone National Park because they are noninvasive, meaning you do not have to significantly disturb the ground to learn about the subsurface hydrothermal system.

The University of Wyoming has been using ground-based geophysical methods for a decade to image the “plumbing systems” below hot springs and geysers in Yellowstone.

In 2018, a group of students hiked more than 3 kilometers with a very heavy collection of geophysical equipment to collect multiple types of subsurface images beneath Sentinel Meadows, a hydrothermally active drainage in Lower Geyser Basin. One data set targeted the plumbing system beneath Rosette Spring (aka Bison Pool) using electrical resistivity tomography (ERT). Hydrothermal water is electrically conductive, which makes this method very effective at imaging hydrothermal water in the subsurface. The students and instructors laid out five parallel lines of electrical sensors across Rosette Spring to measure the resistivity of the subsurface, which yielded an image of the hydrothermal waters below the ground without requiring any drilling or other damage.

The results from the ERT survey show that there is hydrothermal water near Rosette Spring about 5–10 meters down, but that there is no distinct pipe or conduit leading to the pool at the surface. This leads to the important conclusion that the hydrothermal water feeding the pool likely travels through a dense network of small pathways in the glacial deposits that make up the surface geology in the area. Such pathways are so small that they are hard to see with the equipment that the field team used. Additionally, the ERT line nearest to Rosette Spring shows a more resistive signal indicative of white sinter deposits that are created by the hot spring waters cooling and precipitating silica. This demonstrates that the white sinter deposits seen at the surface extend into the subsurface to a depth of about 7 meters. Because the ERT image does not show a resolvable conduit or pipe-like structure from deeper water to the surface, it remains a mystery as to how Rosette Spring gets its water, and research continues into how hydrothermal waters travel from deep reservoirs and emerge as hot springs in Yellowstone. YVO geologists say that new high-resolution geophysical data will undoubtedly continue to provide insights into Yellowstone’s hot water plumbing systems.

Just click on this link to find the study :

https://www.usgs.gov/observatories/yvo/news/path-least-resistance-investigating-hot-spring-plumbing-systems-yellowstone

Source : USGS, Yellowstone Volcano Observatoty.

Fer et algues en Antarctique, et réchauffement climatique // Iron and algae in Antarctica, and global warming

Concentrations de CO2 : 429,79 ppm

Concentrations de CH4 : 1945,85 ppb

Les algues, comme toutes les plantes, absorbent le CO2 et rejettent de l’oxygène, sur le principe de la photosynthèse, ce qui rend les forêts et les océans si indispensables. Et sur ce terrain-là, les algues marines sont imbattables, car elles absorbent cinq fois plus de carbone que les forêts. Les plus fortes en absorption sont les algues microscopiques que l’on trouve dans le plancton.

Certains scientifiques avaient expliqué que la hausse des températures et la fonte des glaciers de l’Antarctique permettraient de libérer du fer et ainsi d’alimenter la prolifération de ces algues microscopiques susceptibles de capter du CO2 et donc de ralentir quelque peu le réchauffement anthropique.

Toutefois, cette théorie vient d’être mise à mal par des chercheurs de l’université Rutgers-New Brunswick aux États-Unis. Ils ont étudié la plateforme de glace de Dotson, dans la mer d’Amundsen en Antarctique occidental. Selon ces scientifiques, l’eau de fonte de cette plateforme apporte beaucoup moins de fer aux eaux environnantes que ne le pensaient leurs collègues qui affirmaient que la fonte des glaciers sous les plateformes de glace contribuait de manière significative à la biodisponibilité du fer dans ces eaux, par un processus de fertilisation naturelle induite par les glaciers.

La dernière étude semble montrer d’une part que la quantité de fer présente dans l’eau de fonte des glaces de l’Antarctique est plusieurs fois inférieure à ce que les modélisations avaient annoncé ; d’autre part, que la majeure partie de ce fer semble provenir d’ailleurs.

Dans la revue Communications Earth and Environment, les chercheurs racontent comment, en 2022, ils ont embarqué à bord d’un brise-glace américain, le Nathaniel B. Palmer, pour rejoindre la barrière de glace de Dotson et prélever de l’eau de fonte glaciaire à la source. De retour au laboratoire, ils ont analysé leurs échantillons pour déterminer leur teneur en fer et identifier les sources de ce fer.

Pour comprendre leurs résultats, il faut savoir que dans la mer d’Amundsen – responsable de la majeure partie de l’élévation du niveau de la mer due à la fonte des glaces antarctiques – l’eau de fonte provient de sous les plateformes glaciaires. La fonte y est principalement causée par la sape sous-glaciaire par les eaux plus chaudes de l’océan Austral. C’est sur une de les cavités générées par cette fonte que les chercheurs se sont concentrés.

La nouvelle étude révèle qu’ « environ 90 % du fer dissous qui s’échappe de la cavité de la plateforme glaciaire provient des eaux profondes et des sédiments situés à l’extérieur de cette cavité, et non de l’eau de fonte. » Selon les chercheurs, la majeure partie du fer transporté par l’eau de fonte provient du broyage et de la dissolution de la roche-mère dans la couche liquide située entre la roche-mère et la calotte glaciaire, et non de la glace elle-même qui est à l’origine de la montée du niveau de la mer.

Ces résultats demandent à être confirmés par des recherches supplémentaires qui pourraient éclairer le rôle des processus sous-glaciaires dans le phénomène. Malgré tout, cela remet en question les hypothèses actuelles concernant les sources de fer dans l’océan Austral dans un contexte de réchauffement climatique.

Source : Futura Sciences.

Nuage de phytoplancton en Antarctique (Source: NASA)

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Algae, like all plants, absorb CO2 and release oxygen through photosynthesis, which is what makes forests and oceans so essential. And in this respect, marine algae are unbeatable, absorbing five times more carbon than forests. The most efficient absorbers are the microscopic algae found in plankton.
Some scientists had explained that rising temperatures and the melting of Antarctic glaciers would release iron, thus fueling the proliferation of these microscopic algae capable of capturing CO2 and therefore slowing anthropogenic warming.
However, this theory has just been challenged by researchers from Rutgers University-New Brunswick in the United States. They studied the Dotson Ice Shelf in the Amundsen Sea in West Antarctica. According to these scientists, the meltwater from this ice shelf contributes far less iron to the surrounding waters than previously thought by their colleagues, who had asserted that the melting of glaciers beneath the ice shelves significantly contributed to the bioavailability of iron in these waters through a natural fertilization process induced by the glaciers.
The latest study appears to show, firstly, that the amount of iron present in Antarctic ice meltwater is several times lower than predicted by models. Secondly, most of this iron seems to originate from elsewhere.
In the journal Communications Earth and Environment, the researchers recount how, in 2022, they embarked on an American icebreaker, the Nathaniel B. Palmer, to reach the Dotson Ice Shelf and collect glacial meltwater at its source. Back in the laboratory, they analyzed their samples to determine their iron content and identify the sources of this iron. To understand their findings, it’s important to know that in the Amundsen Sea—responsible for most of the sea-level rise caused by Antarctic ice melt—meltwater originates from beneath the ice shelves. Melting there is primarily caused by subglacial erosion from the warmer waters of the Southern Ocean. Researchers focused on one of the cavities created by this melting.
The new study reveals that « approximately 90% of the dissolved iron escaping from the ice shelf cavity comes from deep waters and sediments located outside this cavity, and not from meltwater. » According to researchers, most of the iron transported by meltwater comes from the crushing and dissolution of the bedrock in the liquid layer between the source rock and the ice sheet, and not from the ice itself, which is the primary cause of sea-level rise.
These results require confirmation through further research that could shed light on the role of subglacial processes in this phenomenon. Nevertheless, this challenges current assumptions regarding iron sources in the Southern Ocean in the context of climate change.
Source: Futura Sciences.

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.