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Découverte d’une cavité souterraine sous les Champs Phlégréens // Discovery of a subterranean cavity under the Phlegraean Fields

Une équipe internationale de chercheurs dirigée par l’Université de Pise, en collaboration avec l’INGV (Observatoire du Vésuve) et le Centre Helmholtz GFZ de Potsdam, a révélé une cavité située à 3,6 kilomètres de profondeur sous les Champs Phlégréens. L’étude, publiée dans Nature Communications Earth & Environment, ouvre de nouvelles perspectives sur la dynamique des fluides magmatiques et l’évaluation du risque volcanique.

Vue de la Solfatara (Photo : C. Grandpey)

La cavité identifiée pour la première fois relie le réservoir profond responsable du soulèvement du sol aux fumerolles peu profondes de la Solfatara et de Pisciarelli. Selon l’étude, elle présente » une longueur d’environ un kilomètre, environ 650 mètres de large avec une épaisseur moyenne de 35 centimètres et un volume total d’environ 220.000 mètres cubes. Selon les chercheurs, il s’agit davantage d’une fracture élargie que d’une cavité qui est est reliée au réservoir profond responsable du soulèvement du sol (bradyséisme) et aux fumerolles naturelles des zones de la Solfatara et de Pisciarelli. Le contenu n’a pas encore été confirmé, mais il est probable que l’on a affaire à des gaz sous haute pression ou des fluides magmatiques. Selon Giacomo Rapagnani, auteur principal de l’étude et doctorant à Pise, la cavité émet un signal sismique depuis au moins sept ans, à une fréquence constante de 0,114 Hz, tout en conservant des dimensions et une composition stables sur cette période. Cette « résonance » permet de suivre les écoulements de fluides en profondeur et d’identifier des modifications structurelles potentiellement dangereuses.

Fumerolle de Pisciarelli (Photo: C. Grandpey)

L’ensemble des Champs Phlégréens est surveillé par l’INGV. La région connaît une phase de bradyséisme qui a débuté en 2005, avec des soulèvements de terrain atteignant des pics d’environ 3 cm par mois. Depuis 2018, plus de 100 séismes ont été enregistrés : le plus significatif, d’une magnitude de M4,6, s’est produit le 30 juin 2025. Selon les géologues de l’INGV, la sismicité augmente avec l’intensification du soulèvement. Lorsque la déformation s’accélère, la fréquence et la magnitude des séismes augmentent également, et dans certains cas, bien que très rares, ils peuvent atteindre des magnitudes allant jusqu’à M5.0.
Delon une autre étude publiée dans Science Advances, l’activité observée actuellement serait due à une accumulation de pression dans un réservoir hydrothermal sous Pouzzoles, alimenté par des fluides souterrains. Cette découverte confirme l’idée que la remontée du magma n’est pas la seule cause de la sismicité et de la déformation. Les recherches indiquent que la gestion des flux d’eau ou la réduction de la pression hydrostatique du réservoir pourrait constituer une stratégie préventive efficace.
Selon Francesco Grigoli, co-auteur de la dernière étude et professeur à l’Université de Pise, l’intégration de techniques sophistiquées d’analyse sismique et géophysique représente un progrès considérable dans la réduction du risque volcanique.
Source : presse italienne.

 

Sur cette image issue de la dernière étude, le réservoir magmatique profond est représenté en gris, tandis que la «cavité» découverte est représentée en noir. Les points de couleur indiquent les séismes survenus ces dernières années.

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An international team of researchers led by the University of Pisa, in collaboration with INGV (Vesuvius Observatory) and the Helmholtz Centre GFZ in Potsdam, has revealed a hidden cavity 3.6 kilometers deep beneath the Phlegraean Fields. The study, published in Nature Communications Earth & Environment, opens new perspectives on magmatic fluid dynamics and volcanic hazard assessment.
The cavity identified for the first time connects the deep reservoir responsible for the uplift to the shallow fumaroles of Solfatara and Pisciarelli. According to the study, it is about one kilometer long, about 650 meters wide, with an average thickness of 35 centimeters, and a total volume of about 220,000 cubic meters. According to the researchers, it’s more of a widened fracture than a cavity, linked to the deep reservoir responsible for the ground uplift (bradyseism) and to the natural fumaroles of the Solfatara and Pisciarelli areas. The contents have not yet been confirmed, but it is likely high-pressure gases or magmatic fluids. According to Giacomo Rapagnani, lead author of the study and a doctoral student in Pisa, the cavity has been emitting a seismic signal for at least seven years, at a constant frequency of 0.114 Hz, demonstrating stable dimensions and composition over this period. This « resonance » makes it possible to track fluid flows at depth and identify potentially dangerous structural changes.
The entire Phlegraean Fields is monitored by INGV. The region is experiencing a phase of bradyseism that began in 2005, with ground uplifts reaching peaks of approximately 3 cm per month. Since 2018, more than 100 earthquakes have been recorded: the strongest, with a magnitude of M4.6, occurred on June 30, 2025. According to INGV geologists, seismicity increases with the intensification of uplift. When deformation accelerates, the frequency and magnitude of earthquakes also increase, and in some cases, although very rare, they can reach magnitudes of up to M5.0.
Another study published in Science Advances suggests that the activity currently observed could be due to a buildup of pressure in a hydrothermal reservoir beneath Pozzuoli, fed by underground fluids. This discovery supports the idea that rising magma is not the sole cause of seismicity and deformation. Research indicates that managing water flows or reducing reservoir hydrostatic pressure could be an effective preventive strategy.
According to Francesco Grigoli, co-author of the latest study and professor at the University of Pisa, the integration of sophisticated seismic and geophysical analysis techniques represents a significant step forward in reducing volcanic risk..
Source: Italian news media.

Antarctique : Une énorme cavité sous le Glacier Thwaites // Antarctica : A huge cavity under Thwaites Glacier

Au cours de ma conférence sur la fonte des glaciers et le réchauffement climatique, je mentionne le Glacier Thwaites, le plus imposant de l’Antarctique de l’Ouest, avec une largeur de 120 km. Il a à peu près la taille de la Floride aux États-Unis. Des modèles informatiques ont montré que ce glacier a commencé à se désintégrer. Il va probablement disparaître dans prochains siècles et fera ainsi s’élever le niveau de la mer d’environ 60 centimètres. Cette désintégration vient d’être confirmée par les scientifiques de la NASA qui ont découvert une vaste cavité sous le glacier. Une étude menée par l’agence et publiée le 30 janvier 2019 dans la revue Science Advances a révélé qu’une cavité d’une superficie équivalente aux deux tiers de Manhattan et d’une hauteur d’environ 300 mètres s’était développée sous le Glacier Thwaites. La cavité est suffisamment grande pour contenir 14 milliards de tonnes de glace, dont la plus grande partie a fondu au cours des trois dernières années.
Les chercheurs ont découvert la cavité à l’aide d’un radar capable de pénétrer la glace au cours de l’opération IceBridge, une mission aéroportée lancée en 2010 par la NASA pour étudier la glace polaire. L’année dernière, la National Science Foundation et le Natural Environment Research Council de Grande-Bretagne ont lancé un programme commun baptisé «International Thwaites Glacier Collaboration» afin d’étudier le glacier instable et son rôle dans l’élévation du niveau de la mer.
Le Thwaites est l’un des six glaciers côtiers de l’Antarctique de l’Ouest. Le problème est que si l’un de ces glaciers disparaît, les autres feront de même car les systèmes glaciaires de l’Antarctique occidental sont interconnectés.
Source: USA Today.

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During my conference about glacier melting because of global warming, I mention Thwaites Glacier, the most massive in West Antarctica, with a width of 120 kilometres. It has about the size of Florida in the United States. Computer models have shown that this glacier has already started disintegrating. It will probably disappear in a few centuries and raise sea level by about 60 centimetres.  This has just been confirmed by NASA scientists who have discovered a large cavity under the glacier. A study led by the agency and published on January 30th, 2019 in the journal Science Advances, revealed that a cavity about two-thirds the area of Manhattan and roughly 300 metres tall is growing under Thwaites Glacier. The cavity is large enough to have contained 14 billion tons of ice, most of which has melted within the last three years.

Researchers discovered the cavity using ice-penetrating radar in NASA’s Operation IceBridge, an airborne survey launched in 2010 to study polar ice. Last year, the National Science Foundation and Britain’s Natural Environment Research Council launched a joint program called the “International Thwaites Glacier Collaboration” to study the unstable glacier and its role in sea levels.

Thwaites is one of the six coastal glaciers in West Antarctica. The problem is that if one of these glaciers disappears, the others will follow as the glacial systems in West Antarctica are interconnected.

Source: USA Today.

Source: NASA