L’acoustique en contexte éruptif // Eruption acoustics

drapeau-francaisLes scientifiques essayent en permanence d’améliorer la prévision des risques volcaniques. Certains d’entre eux se tournent aujourd’hui vers un phénomène rarement étudié: l’acoustique en contexte éruptif. Les sons émis par les volcans et les fusées (ou les avions) ont beaucoup de points communs parce qu’ils se propagent à peu près de la même façon: Le magma à l’intérieur d’une chambre monte en pression jusqu’au moment où il est expulsé à travers une ouverture à la surface de la Terre. De la même manière que les fusées sont conçues en calculant avec précision le carburant et le débit d’air, une évaluation minutieuse des sons émis pendant une éruption pourrait permettre de déterminer la quantité de matériaux émis. C’est ce qu’ont affirmé des chercheurs lors de la réunion annuelle de l’American Geophysical Union. En utilisant des micros capteurs d’infrasons, ils ont remarqué que les sons émis par une petite bouche éruptive sur le volcan Aso au Japon étaient analogues à ceux qui s’échappent de la tuyère d’une fusée.
Les scientifiques ont mesuré les signaux infrasonores basse fréquence (<20Hz) créés par ces émissions de gaz sous pression. Quand on les accélère jusqu’à leur perception par l’oreille humaine, ils ont une distribution de fréquence qui ressemble fortement à celle produite par un Boeing 747. L’acoustique est une science bien maîtrisée en aéronautique. En conséquence, si nous pouvions l’appliquer aux volcans, nous pourrions être en mesure de déduire les propriétés des colonnes éruptives et donc la quantité de matériaux émis.
Source : Revue Science.

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drapeau-anglaisResearchers are always looking for better ways to predict volcanic hazards. Now, some scientists are turning to a seldom-studied phenomenon: eruption acoustics. The noises made by volcanoes and rockets or jets have very similar sounds because they work in much the same way: Magma inside a chamber overpressurizes until it bursts through an opening. Because rockets are engineered so that fuel and air flow are precisely calculated, careful evaluation of eruption sounds should help determine the amount of material erupted, say researchers at the annual meeting of the American Geophysical Union. Using infrasound microphones, the team has already confirmed that the sounds produced just outside a small vent at Aso volcano in Japan are analogous to those that boom through a rocket’s nozzle.
Scientists have measured the low frequency (<20Hz) infrasonic signals created by these gas jets and when sped up to the range of human hearing, these signals sound remarkably like the frequency distribution of sound coming from a Boeing 747 jumbo jet. The science of jet noise is very well understood. If we can understand how this works for volcanoes, we may be able to infer properties of eruption columns.
Source : Science magazine.

Tuyère copie

Schéma de la tuyère de Laval montrant l’accélération du flux de gaz avec le passage du vert au rouge.

(Source: Wikipedia)

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Emission de gaz et de matériaux sous pression au sommet du Stromboli.

(Photo: C. Grandpey)