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Champs Phlégréens (Italie) : nouvelle méthode de surveillance thermique depuis l’espace // Campi Flegrei (Italy) : new method of thermal monitoring from space

Une étude menée par des chercheurs de l’INGV propose l’utilisation des  données thermiques fournies par la Station spatiale internationale (ISS) pour alerter sur la sismicité dans les Champs Phlégréens.
Les Champs Phlégréens sont l’une des zones volcaniques les plus actives au monde et, ces dernières années, leur sismicité a considérablement augmenté. L’étude de l’INGV a été publiée dans la revue Remote Sensing Letters. Elle est intitulée « Un nouvel algorithme de surveillance thermique utilisant les séries temporelles ECOSTRESS : le cas des Champs Phlégréens, à Naples, en Italie ». L’étude décrit une méthode d’analyse des images thermiques prises par l’ISS capable de détecter les variations de température significatives précédant les séismes les plus intenses dans cette région.
La méthode utilise les données collectées par ECOSTRESS, un capteur du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA installé à bord de l’ISS. Cet outil estime la température de surface avec une haute résolution spatiale d’environ 70 m au cours de passages fréquents au-dessus de la même zone pendant environ trois jours.
Les scientifiques ont généré deux séries historiques de températures extraites d’images thermiques de deux zones de la Solfatare entre 2021 et 2024. La différence de température entre les deux zones a été analysée avec deux méthodes statistiques distinctes, permettant de comparer les anomalies détectées aux principaux événements sismiques enregistrés dans la zone.

Vues de la Solfatara (Photos: C. Grandpey)

Un chercheur de l’INGV et co-auteur de l’étude a déclaré : « Nous avons détecté des variations de température anormales dans la Solfatare ayant précédé certains séismes de plus grande intensité, avec une anticipation allant de quelques jours à quelques semaines.» Par exemple, le 17 mai 2024, une augmentation de température de 5°C a précédé de trois jours un séisme de magnitude M4,4. S’agissant de l’événement de magnitude M4,2 du 27 septembre 2023, l’augmentation de température observée le 21 septembre a dépassé 7°C. La deuxième méthode statistique a également mis en évidence des anomalies de température pour ces deux événements apparus respectivement le 12 avril 2024 et le 6 septembre 2023. De plus, la valeur moyenne de l’écart de température a augmenté ces dernières années, en parallèle avec la hausse d’autres signaux déjà observés dans la région, tels que l’élévation du sol provoquée par le bradyséisme et les émissions de dioxyde de carbone.
Les anomalies de température mises en évidence par deux analyses statistiques différentes conforte les chercheurs dans l’idée qu’il existe un lien possible entre la fluctuation de la température de surface et l’activité sismique de la région.
L’étude complète peut être consultée en cliquant sur ce lien :
https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/2150704X.2025.2459213

À mon avis, cette étude est intéressante dans la mesure où la technique utilisée permettrait d’anticiper les séismesdans les Champs Phlégréens. Cependant, elle ne donne aucune indication sur la magnitude des séismes prévus et n’indique donc pas aux autorités compétentes si des mesures doivent être prises pour assurer la sécurité de la population.

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A study conducted by researchers at INGV suggests the use of thermal data from the International Space Station in seismic alerting of the Phlegraean area

The Campi Flegrei are one of the most active volcanic areas in the world and, in recent years, their seismicity has increased significantly. The INGV study was published in the magazine Remote Sensing Letters. It is entitled “A novel algorithm for thermal monitoring using ECOSTRESS time series : the case of Campi Flegrei, Naples, Italy”. It describes a method of analysis of thermal images taken by the International Space Station (ISS) capable of detecting significant temperature variations that precede the most intense earthquakes in the Phlegraean area.

The method uses the data collected by the tool ECOSTRESS, a NASA-Jet Propulsion Laboratory (JPL) sensor installed on the ISS, which estimates surface temperature with a high spatial resolution of about 70 m and frequent passes over the same area around three days.

Scientists have generated two historical temperature series extracted from thermal images of two areas of the Solfatara between 2021 and 2024. The temperature difference between the two areas was analyzed with two distinct statistical methods, allowing the detected anomalies to be compared with the main seismic events recorded in the area.

An INGV researcher and first author of the article said : « We have detected anomalous temperature variations in the Solfatara emission zone that preceded some earthquakes of greater intensity, with an advance ranging from a few days to a few weeks. » For example, on May 17, 2024, a temperature increase of 5°C anticipated an M4.4 earthquake by three days. For the M4.2 event on September 27, 2023, the temperature increase observed on September 21 exceeded 7°C. The second statistical method also highlighted temperature anomalies for these two events that appeared on April 12, 2024 and September 6, 2023, respectively. Furthermore, the average value of the temperature difference has increased in recent years, consistently with the increase in other signals already observed in the area, such as ground rise with bradyseism and carbon dioxide emissions.

The temperature anomalies highlighted through two different statistical analyses make researchers more confident about the possible link between the surface temperature fluctuation and the seismic activity of the area.

The whole study can be found by clicking on this link :

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/2150704X.2025.2459213

Quelques informations supplémentaires sur la sismicité dans les Champs Phlégtéens (Italie) // Some additional information about seismicity in the Campi Flegrei (Italy)

Dans un bulletin publié le 18 mars 2025 sur le site de l’Observatoire du Vésuve, l’INGV a proposé une description de l’activité dans les Champs Phlégréensv entre le 10 et le 16 mars 2025.
Au cours de la semaine en question, l’observatoire a enregistré 138 séismes, signe d’une activité sismique intense qui continue de caractériser la zone. Deux essaims sismiques mineurs et un essaim plus important ont été observés. Le premier, qui a débuté à 02h57 (heure locale) le 11 mars 2025, avec 33 événements et une magnitude maximale de Md3,0* a été localisé dans la zone Solfatara-Pisciarelli. Le deuxième, dans la région d’Agnano, s’est produit à partir de 06h25 le 12 mars 2025 et a consisté en 7 secousses d’une magnitude maximale de Md1,7. L’essaim sismique le plus important a commencé à 01h25 (UTC) le 13 mars 2025 dans la région de Bagnoli avec 44 événements d’une magnitude maximale de Md4,6.
L’événement le plus significatif de la semaine a été enregistré le 13 mars dans la région de Bagnoli avec une magnitude de Md4,6. Une magnitude préliminaire de Md4,4 avait été indiquée, mais une analyse plus détaillée des formes d’ondes a révélé que cet événement était composé de deux séismes distincts, avec des arrivées d’ondes sismiques extrêmement proches les unes des autres.

*Il convient de rappeler que, pour la zone volcanique de Campanie, contrairement au reste du territoire italien où la magnitude de Richter Ml est utilisée, l’Observatoire du Vésuve utilise la magnitude de durée Md qui, comme son nom l’indique, est définie à partir de la durée du signal.

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In a bulletin published on March 18th, 2025, on the Vesuvius Observatory website, INGV has provided a description of the activity in the Phlegraean Fields between March 10th and 16th, 2025.
During the week, the observatory recorded 138 earthquakes, a sign of the intense seismic activity that continues to characterize the area. Two minor seismic swarms and one larger swarm were observed. The first, which began at 2:57 a.m. (local time) on March 11th, 2025, with 33 events and a maximum magnitude of Md3.0*, was located in the Solfatara-Pisciarelli area. The second, in the Agnano area, occurred from 6:25 am on March 12th, 2025, and consisted of 7 tremors with a maximum magnitude of Md1.7. The largest seismic swarm began at 1:25 am (UTC) on March 13th, 2025, in the Bagnoli area, with 44 events with a maximum magnitude of Md4.6.
The most significant event of the week was recorded on March 13th in the Bagnoli area, with a magnitude of Md4.6. A preliminary magnitude of Md4.4 had been indicated, but a more detailed analysis of the waveforms revealed that this event was composed of two separate earthquakes, with seismic wave arrivals extremely close to each other.

*It should be remembered that, for the volcanic area of ​​Campania, unlike the rest of the Italian territory where the Richter magnitude Ml is used, the Vesuvius Observatory uses the duration magnitude Md which, as its name indicates, is defined from the duration of the signal.

Sismicité et bradyséisme dans les Champs Phlégréens (Italie) : la réalité scientifique // Seismicity and bradyseism in the Phlegraean Fields (Italie) : scientific reality

Suite au dernier séisme qui a secoué la région des Champs Phlégréens et de Naples le 13 mars 2025, beaucoup de gens redoutent une éruption volcanique qui serait un désastre étant donné la très forte densité de population dans cette région.

Comme toujours dans un contexte anxiogène, il faut garder la tête froide et prendre en compte la réalité sur le terrain. Pour cela, il suffit de consulter le site de l’INGV qui met en ligne les paramètres scientifiques concernant les Champs Phlégréens et donne un avis sur l’évolution de la situation.

https://www.ov.ingv.it/index.php/monitoraggio-e-infrastrutture/bollettini-tutti/boll-sett-flegrei

Dans le bulletin du 11 mars 2025, l’INGV explique qu’au cours de la semaine du 3 au 9 mars 2025 (donc quelques jours avant l’événement du 13 mars), on a enregistré 89 séismes de magnitude Md≥0,0 (Mdmax=3,2 ± 0,3) dans la région des Campi Flegrei. Cette tendance correspond à la situation des derniers mois, en sachant que certains séismes sont susceptibles de présenter une intensité supérieure à celle mentionnée dans le bulletin.
S’agissant de la déformation du sol, les données des 3 dernières semaines montrent une reprise du soulèvement du sol, avec une valeur préliminaire de vitesse moyenne mensuelle d’environ 30±5 mm/mois. Cette valeur est préliminaire et sera affinée en fonction des données supplémentaires disponibles dans les prochaines semaines.

Pouzzoles: Temple de Sérapis et traces de l’activité bradysismique

Aucune variation significative des paramètres géochimiques n’a été signalée. Le capteur de température installé à proximité de la fumerolle de Pisciarelli a montré une valeur moyenne d’environ 96 °C.

Sur la base de l’activité volcanique décrite ci-dessus, l’INGV indique qu’ « aucun élément n’émerge de nature à suggérer des évolutions significatives à court terme. »
En bref, les paramètres géophysiques et géochimiques n’incitent pas à la panique. Toutefois, des essaims sismiques comme ceux observés à la mi-février 2025, ou des secousses de plus forte intensité comme celle du 13 mars ne sauraient être exclus, et on ne peut malheureusement pas prévoir le moment de leur déclenchement.

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Une équipe de chercheurs de l’INGV a analysé l’évolution de la déformation du sol et de l’activité sismique dans les Campi Flegrei de 2000 à 2023. Elle a quantifié leur accélération au fil du temps et établi une relation exponentielle entre le soulèvement maximal de la caldeira et le nombre cumulé d’événements sismiques. L’étude a été publiée dans la revue Communications Earth & Environment. Un aspect particulièrement intéressant concerne la relation entre la déformation du sol et le nombre de séismes enregistrés. L’étude a mis en évidence une relation exponentielle claire entre le soulèvement maximal de la caldeira et le nombre cumulé de séismes enregistrés. Cette relation diffère de la relation linéaire observée lors de la dernière crise bradysismique de 1982-1984. De plus, cette relation exponentielle s’est renforcée à partir de 2020 environ, c’est-à-dire à mesure que le soulèvement de la caldeira s’approchait du niveau maximal atteint lors de la crise de 1982-1984. Cette relation explique pourquoi le soulèvement de la caldeira enregistré ces dernières années s’est accompagné d’une activité sismique plus intense que les années précédentes.

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Following the recent earthquake that shook the Phlegraean Fields and the Naples region on March 13th, 2025, many people fear a volcanic eruption which would be disastrous given the region’s very high population density.
As always, in an anxiety-provoking context, we must keep a cool head and consider the reality on the field. To do this, we just need to have a look at the INGV website, which provides the scientific parameters concerning the Phlegraean Fields and provides a conclusion on the evolving situation.
https://www.ov.ingv.it/index.php/monitoraggio-e-infrastrutture/bollettini-tutti/boll-sett-flegrei

In the bulletin released on March 11th, 2025, INGV explains that during the week of March 3 to 9, 2025 (i.e., a few days before the event of March 13), 89 earthquakes with magnitudes Md≥0.0 (Mdmax=3.2 ± 0.3) were recorded in the Campi Flegrei area. This trend corresponds to the situation of recent months, bearing in mind that some earthquakes are likely to be of greater intensity than that mentioned in the bulletin.
Regarding ground deformation, data from the last 3 weeks show a resumption of ground uplift, with a preliminary monthly average velocity value of approximately 30 ± 5 mm/month. This value is preliminary and will be refined based on additional data available in the coming weeks.
No significant variations in geochemical parameters have been reported. The temperature sensor installed near the Pisciarelli fumarole showed an average value of approximately 96°.

Based on the volcanic activity described above, INGV states that « no evidence has emerged that would suggest significant changes in the short term. »
In short, the geophysical and geochemical parameters do not give rise to panic. However, seismic swarms like those observed in mid-February 2025, or more intense tremors like the one on March 13, cannot be ruled out, and unfortunately, the timing of their onset cannot be predicted.

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A team of INGV researchers analyzed the evolution of ground deformation and seismic activity in the Campi Flegrei from 2000 to 2023. They quantified their acceleration over time and established an exponential relationship between the maximum caldera uplift and the cumulative number of seismic events. The study was published in the journal Communications Earth & Environment. A particularly interesting aspect concerns the relationship between ground deformation and the number of recorded earthquakes. The study reveals a clear exponential relationship between the maximum caldera uplift and the cumulative number of recorded earthquakes. This relationship differs from the linear relationship observed during the last bradyseismic crisis of 1982-1984. Moreover, this exponential relationship strengthened from around 2020 onwards, i.e., as caldera uplift approached the maximum level reached during the 1982-1984 crisis. This relationship explains why caldera uplift recorded in recent years has been accompanied by more intense seismic activity than in previous years.

Vent d’inquiétude sur les Champs Phlégréens (Campanie / Italie)

À la mi-février, plus de 500 séismes ont été enregistrés en trois jours dans les Champs Phlégréens. Il n’est donc pas surprenant que la population de la région se soit rendue en grand nombre à Monteruscello pour la réunion organisée par la Protection civile et à laquelle ont participé les maires de Naples, Pouzzoles et Bacoli, mais aussi le préfet. Il y avait tellement de monde au siège de la Protection civile qu’un écran géant a dû être installé à l’extérieur pour permettre à chacun de suivre les débats.

Le ton est vite monté et l’ambiance de la réunion a été ‘à la napolitaine’ ! Les citoyens ont exprimé leur inquiétude et leur méfiance à l’égard des institutions, dont les réponses n’ont pas toujours semblé à la hauteur des événements. Il a été reproché aux autorités d’avoir fait passer l’alerte du Jaune à l’Orange alors qu’aucun changement significatif n’est apparu, et il n’y a pas non plus d’éruption imminente. Dixit un participant à la réunion : « Bien sûr, il y a eu une augmentation des secousses, certaines même fortes, mais c’est la nature même du territoire. Ceux qui ne veulent pas de secousses doivent aller vivre ailleurs, car c’est comme ça depuis des millénaires et cela continuera d’être comme ça pendant des millénaires ».
Certains citoyens ont accusé le maire de Pouzzoles de dépenser trop d’argent dans les festivals et les fêtes de rue et pas assez dans la prévention des risques sismiques. Il y a aussi ceux qui se sont plaints de la mauvaise communication des autorités ; à cet effet, Mauro Di Vito, de l’Osservatorio Vesuviano, a invité tout le monde à consulter le site iononrischio.it.

Il a été répondu à ceux qui soulignaient le manque de voies d’évacuation qu’il faudrait quelques années pour les construire.

L’évacuation de Pouzzoles et des autres localités des Champs Phlégréens, avec leurs rues étroites, ne sera pas chose facile (Photo: C. Grandpey)

Ensuite, il y a ceux qui ont demandé des nouvelles concernant les remboursements suite aux dommages à leurs maisons lors des séismes de mai 2024.

Dans la confusion générale, Mauro Di Vito a tenté d’expliquer ce qui se passe, avec le soulèvement du sol qui provoque la sismicité. Il a ajouté que la zone est surveillée 24 heures sur 24. Cependant, plusieurs citoyens qui habitent dans le secteur entre Naples et Pouzzoles, se sont plaints de l’abandon des institutions.
Un fait inquiétant ressort de la réunion. Au-delà des activités institutionnelles et de quelques communications éparses, l’impression est que trop peu est encore fait et que la population des Campi Flegrei est encore mal informée pour faire face à tout type de crise.

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S’agissant de l’activité observée sur le terrain dans les Champs Phlégréens, les autorités s’inquiètent des effets possibles sur la santé humaine des énormes quantités de dioxyde de carbone (CO2) émises quotidiennement, à raison d’environ 5 000 tonnes par jour. Une réunion s’est tenue à la préfecture de Naples, à laquelle ont participé les autorités sanitaires locales, les services de prévention, les maires de la zone phlégréenne, la Protection civile et les responsables de l’Observatoire du Vésuve, sous la coordination du préfet. La réunion a permis d’élaborer des stratégies d’intervention pour éviter les risques pour la population.

Dans les Champs Phlégréens, depuis le début de la crise bradysismique des dernières années, on a observé une augmentation de certains paramètres dans les gaz émis, notamment dans les zones d’Agnano-Pisciarelli et de la Solfatara. Au cours des sept dernières années, les émissions de dioxyde de soufre (SO2) ont été multipliées par cinq, tandis que le CO2 a atteint en moyenne 5 000 tonnes par jour.

Fumerolle de Pisciarelli (Crédit photo: INGV)

L’alerte concernant les concentrations de CO2 dans certaines zones des Champs Phlégréens a été donnée en temps réel par l’Observatoire du Vésuve après que la détection de concentrations de dioxyde de carbone bien supérieures à la moyenne dans certaines zones. La réunion en Préfecture a décidé d’adopter des mesures pour protéger la santé des habitants. Comme on le sait, le CO2 a tendance à se concentrer dans les espaces clos, particulièrement les sous-sols et en général les endroits mal ventilés. Suite à cette réunion, le commandement des pompiers effectuera des inspections immédiates dans les bâtiments publics (écoles, hôpitaux et maisons de retraite) pour évaluer la présence éventuelle de dioxyde de carbone. Les maires concernés adopteront rapidement les ordonnances qui prévoient les exigences de sécurité pour les bâtiments publics et les habitations privées de la zone concernée. La table préfectorale se réunira régulièrement pour suivre chaque évolution du dossier.

Source : presse italienne.