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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/

L’éruption de l’Etna vue par l’INGV

Alors que l’activité éruptive se poursuit sur l’Etna avec un trémor qui montre des valeurs élevées, l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) a dressé un bilan de la situation et tenté de prévoir son évolution.

Selon l’Institut, l’ouverture des bouches éruptives à des altitudes décroissantes constitue un signal géologique d’un intérêt majeur pour l’évaluation des risques. La morphologie de la zone, qui inclut la Valle del Leone et la Valle del Bove, forme, certes, un bassin de confinement naturel, mais l’évolution rapide du comportement des bouches éruptives exige une vigilance et une surveillance constantes.

Le 11 août 2026, on a observé une puissante émission de cendres de la Bocca Nuova qui a interagi avec des produits explosifs émis par la Voragine. Le phénomène a généré des coulées pyroclastiques modérées qui sont restées confinées à la zone sommitale. Cet événement souligne la rapidité avec laquelle la morphologie instable des cônes peut engendrer des phénomènes à haut risque.

Des relevés satellitaires effectués le 11 août 2026 ont confirmé la formation de tunnels de lave au Monte Simone. Ces tunnels assurent une circulation efficace de la lave, même à faible débit d’effusion .Ce processus d’isolation thermique permet à la lave de conserver sa fluidité et d’atteindre des altitudes inférieures. Actuellement, les fronts ont dépassé la Rocca delle Palombe et se stabilisent entre 1 370 m et 1 380 m près de la Rocca Capra.

Au vu de la situation actuelle, l’INGV envisage trois scénarios possibles :
1) Poursuite de l’activité explosive sommitale et de l’activité effusive avec des coulées de lave qui restent confinées dans la Valle del Leone et la Valle del Bove.
2) Possibilité d’une évolution rapide avec des colonnes éruptives plus puissantes ou de nouvelles coulées pyroclastiques générées par l’effondrement des cônes, comme lors de l’événement du 11 août.
3) Menace d’une intensification de l’activité effusive. Même si le débit d’émission au niveau du cratère diminue, la présence de tunnels de lave sur le Monte Simone maintient un risque élevé d’un déplacement de la lave vers les basses altitudes.

Dans sa conclusion, l’INGV explique que l’activation simultanée des conduits explosifs au sommet et des systèmes effusifs latéraux est la preuve d’une forte énergie de activité éruptive. La remontée persistante de nouveau magma et le développement d’un système de transport efficace avec les tunnels de lave demandent la plus grande attention en matière de protection civile.

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Mise à jour du 12 août 2026 à 18 heures (heure locale) : Au vu du dernier bulletin diffusé par l’INGV le 12 août 2026 en fin de journée, la situation sur l’Etna ne semble pas avoir montré de changements profonds depuis la veille.
L’activité effusive se poursuit au niveau des bouches éruptives situées à 2 750 m, 2 090 m et 1 900 m. Les fronts des coulées de lave alimentées par la bouche située à 2 360 m semblent se refroidir. À 13h00 (heure locale), les fronts actifs les plus avancés, liés à la bouche située à 1 900 m, se trouvaient à une altitude de 1 365 m, près de Rocca Capra dans la Valle del Bove.

L’activité explosive de la Voragine continue avec des intensités variables. Les émissions de cendres se dirigeaient aujourd’hui vers le sud, avec un fort impact sur le trafic aérien (voir ci-dessous).

D’un point de vue sismique, l’amplitude moyenne du trémor volcanique ne présente pas de changements significatifs et demeure élevée, avec une nette et progressive tendance à la hausse. La source du trémor se situe dans la zone de la Voragine, à une altitude d’environ 3 000 m au-dessus du
niveau de la mer.

Les signaux de déformations du sol ne montrent pas de changements particulièrement significatifs par rapport aux données précédentes.

Image satellite de l’Etna le 11 août 2026 (Copernicus : Sentinel-2)

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Les nuages de cendres émis par la Voragine et parfois la Bocca Nuova continent d’envahir les couloirs d’approche des aéroports de Catane-Fontanarossa et de Comiso et ont entraîné leur fermeture. Ce 12 août 2026, l’aéroport de Catane était fermé au minimum jusqu’à 18 heures, mais sa fermeture  – ainsi que celle de l’aéroport de Comiso – vient d’être prolongée jusqu’au 13 août à 16 heures. Cette situation illustre une nouvelle fois la vulnérabilité d’un système qui, en pleine saison touristique, est exposé aux aléas climatiques.

Les cendres volcaniques ne constituent pas un simple désagrément ; elles représentent une menace réelle pour la sécurité aérienne. L’Aviation Civile rappelle que les particules abrasives en suspension peuvent réduire considérablement la visibilité, endommager les surfaces extérieures et, surtout, causer des dégâts aux moteurs et aux systèmes embarqués des avions, avec des conséquences faciles à imaginer. . C’est pourquoi la SAC, société gestionnaire de l’aéroport de Catane, en coordination avec les autorités aéronautiques, met en œuvre des protocoles stricts prévoyant la fermeture temporaire de l’espace aérien ou de l’aéroport concerné.
Les répercussions pour les voyageurs sont immédiates avec des retards en cascade, des annulations préventives et de nombreux détournements vers d’autres aéroports. La situation s’est compliquée avec la fermeture de celui de Comiso qui sert habituellement de soupape de sécurité à Fontanarossa. Cette situation relance le débat sur les lacunes des transports en Sicile.

Le journal La Sicilia a diffusé un dessin qui résume bien la situation :

Polémique sur l’Etna (Sicile) : quelques précisions

Boris Behncke, volcanologue et chercheur à l’INGV de Catane, a publié un message sur les réseaux sociaux pour résumer ce qu’il avait vu sur l’Etna «en ces jours de folie et d’idiotie». Voici ce que Boris a déclaré (propos rapportés par le journal La Sicilia)  : «Parmi toutes les éruptions de l’Etna ces dernières années, aucune n’a été aussi inoffensive que l’éruption actuelle. Je ne comprends pas ce qui a bien pu passer par la tête de ceux [ NDLR : les maires de Milo et Fornazzzo] qui ont jugé utile de promulguer ces arrêtés, dans une région qui a besoin de bien plus d’interventions pour servir la communauté et cet environnement qui nous accueille et nous nourrit. J’ai déjà entendu dire que plusieurs personnes qui comptaient visiter l’Etna ont renoncé en prenant conscience de la situation. C’est le résultat de décisions irréfléchies, motivées par la paresse et la peur d’assumer ses responsabilités. Mais presque tout a déjà été dit ; il nous appartient désormais à tous de travailler à de meilleures solutions pour l’avenir, afin que cette éruption et la réaction des autorités ne se transforment pas en deuil. Un deuil pour la liberté d’explorer, de comprendre et d’apprécier la montagne qui a créé et qui continue de créer la Terre sur laquelle nous vivons.» Boris a précisé : «Je n’écris pas ceci en tant que volcanologue de l’INGV, mais à titre personnel.»

Cette déclaration n’a pas plu du tout à l’Institut National de Géophysique et de Volcanologie (INGV). Quelques heures plus tard, un communiqué de presse de l’Institut , au nom de son président Fabio Florindo, a été publié : «L’Institut se désolidarise totalement des propos tenus par Boris Behncke, publiés sur son profil Facebook et tenus à titre personnel, concernant la gestion de l’éruption actuelle de l’Etna dans la Vallée del Bove, et notamment les critiques formulées à l’encontre des arrêtés pris par les maires des communes riveraines de l’Etna touchées par le phénomène. L’INGV précise que ces arrêtés sont le fruit d’une évaluation approfondie menée par l’ensemble des services de la Protection civile, sous la coordination de la Préfecture de Catane, au regard de l’état du volcan tel que rapporté par l’Osservatorio Etneo.» Poussé par le siège national de l’INGV à Rome [NDLR : on n’aime pas les vagues en haut lieu!], le président de l’INGV à Catane souligne également l’importance et le caractère essentiel de ces actions, et réaffirme le plein accord de l’Institut avec les autres instances concernées.

Boris Behncke est allemand et vit en Sicile depuis 1997, année où nous sommes rencontrés pour la première fois. Il travaille à l’INGV depuis 2005. Il est probablement l’un des meilleurs spécialistes de l’Etna, voire le meilleur. Polyglotte, il est très présent sur les réseaux sociaux et ailleurs, où il réalise un travail de vulgarisation scientifique largement apprécié, mais qui attise probablement la jalousie dans le milieu scientifique sicilien.

Boris n’est pas le seul à avoir critiqué les récentes interdictions imposées par la Préfecture et la Protection civile. En signe de protestation, les guides de l’Etna ont mené une grève historique, interrompant toutes les visites guidées le 6 janvier. Le même jour, la Guardia di Finanza a mené un raid nocturne sur la coulée de lave, à 1 360 mètres d’altitude, et a signalé aux autorités judiciaires 21 personnes surprises en infraction. Motif : elles avaient dépassé la limite de 200 mètres par rapport à la coulée, ou elles s’étaient aventurées sans guide agréé.
Suite à la critique de ses propos, Boris Behncke avait déclaté : «Il faudrait peut-être réfléchir davantage à la mise en place d’un système de signalisation pour baliser le sentier (afin d’éviter que les promeneurs ne se perdent en terrain inconnu), et déployer les forces de l’ordre non pas pour bloquer l’accès sans discernement, mais pour garantir la sécurité des randonneurs.»
Ces idées rejoignent celles proposées par les guides de l’Etna qui travaillent, en accord avec le Parc national et en collaboration avec les guides naturalistes, à un protocole contenant de nouvelles directives pour les prochaines éruptions, et qui sera soumis à la Préfecture et à la Protection civile.

Comme je l’ai expliqué dans une note précédente, on semble s’orienter vers la mise en place de plateformes d’observation en période éruptive, depuis lesquelles les touristes pourraient admirer l’activité en toute sécurité. Les guides seraient autorisés (moyennant finance, probablement) à conduire des visiteurs plus près des coulées….mais pas trop près tourt de même. L’INGV recommande une distance de sécurité de 50 mètres. J’me marre !

Pour le moment, l’Etna a mis tout le monde d’accord. Il n’y a plus rien à voir dans la Valle del Bove. L’éruption est en phase terminale.

Boris Behncke conserve tout mon soutien et toute mon amitié.

Observation des coulées de lave à 50 mètres de distance? Très peu pour moi!

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.