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Nouvelle méthode d’alerte précoce des éruptions volcaniques // New early warning method for volcanic eruptions

En volcanologie, l’expérience m’a appris à me méfier des annonces tonitruantes qui, au final, font Pschitt ! et ne font pas avancer la science. C’est pourquoi je reçois avec la même prudence l’annonce par l’Institut Physique du Globe de Paris (IPGP) d’une nouvelle méthode – baptisée « Jerk » – qui permettrait d’accélérer l’alerte précoce des éruptions volcaniques.

Force est d’admettre qu’aujourd’hui nous ne savons pas prévoir les éruptions volcaniques les plus dangereuses, celles produites par les volcans explosifs de la Ceinture de Feu du Pacifique. La plupart du temps, les populations sont évacuées après le déclenchement des éruptions. S’agissant des volcans effusifs comme le Kilauea, l’urgence est beaucoup moins grande car il suffit de se déplacer pour éviter les coulées de lave lorsqu’elles apparaissent. J’ai tendance à appeler le Kilauea ou le Piton de la Fournaise des volcans d’opérette avec des éruptions pour touristes.

La prévision éruptive ne prend son sens que si les scientifiques sont en mesure d’alerter les autorités et les populations. Dans une étude publiée dans le journal Nature Communications, des chercheurs et ingénieurs de l’Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP) et du GFZ Helmholtz Centre for Geosciences proposent une nouvelle méthode de détection, baptisée « Jerk » (en français «secousse » ou « saccade », même si ce terme peut avoir un sens plus péjoratif), capable d’identifier en temps réel des signaux précurseurs très précoces des éruptions volcaniques à partir d’un seul instrument sismologique.

L’IPGP nous explique que la méthode « Jerk » permet de détecter en temps réel des mouvements extrêmement subtils du sol liés aux injections de magma en profondeur. Ces signaux, appelés signaux Jerk, se manifestent sous la forme de transitoires à très basse fréquence observés dans les mouvements horizontaux du sol, à la fois en accélération et en inclinaison. Les auteurs montrent qu’ils sont probablement générés par les processus de fracturation dynamique de la roche précédant une éruption. D’une amplitude de l’ordre de quelques nanomètres par seconde cube (nm/s³), ces signaux peuvent être détectés à l’aide d’un seul sismomètre à très large bande, moyennant un traitement spécifique intégrant notamment la correction des marées terrestres.

En avril 2014, l’outil a été implémenté à l’Observatoire volcanologique du Piton de la Fournaise (OVPF) comme un module entièrement automatisé du système WebObs, en exploitant les données d’une station sismologique du réseau mondial Geoscope située à 8 km du sommet du volcan (Rivière de l’Est).

Dès le 20 juin 2014, une première alerte a été envoyée 1 heure et 2 minutes avant le début de l’éruption. Durant plus de 10 années, ce système de détection et d’analyse des signaux Jerk a fonctionné en continu 24h/24, permettant d’émettre des alertes automatiques pour 92 % des 24 éruptions qui se sont produites entre 2014 et 2023. Les délais d’alerte varient de quelques minutes à 8,5 heures avant que le magma n’atteigne la surface. La méthode a également été testée sur les données de 24 anciennes éruptions entre 1998 et 2010, montrant que l’alerte Jerk fonctionne de façon systématique. Le système a cependant fait quelques erreurs en émettant des alertes claires mais non suivies d’éruptions.

Toujours avec les populations à l’esprit, c’est le délai d’alerte qui me semble le plus important. Si l’alerte ne se déclenche que quelques minutes avant la sortie de la lave, il est évident qu’elle ne sert à rien.

Lors de la dernière crise sismique au Piton de la Fournaise le 5 décembre 2025, associée à de faibles déformations et anomalies de gaz, un petit signal Jerk a été émis (seulement 0,1 nm/s3), confirmant qu’une intrusion de magma avait bien eu lieu. Bien, mais fin décembre, le magma n’a toujours pas percé la surface ! Heureusement, aucune population n’a été évacuée et mise à l’abri dans des centres d’hébergement provisoires. Car c’est là que se trouve l’intérêt d’une prévision éruptive digne de ce nom : savoir prévoir une éruption et évacuer des populations dans des délais raisonnables.

Comme le rappelle l’IPGP, le Piton de la Fournaise est un volcan laboratoire très instrumenté et surveillé,mais c’est un volcan inoffensif d’un point de vue humain. Il est urgent de tester la méthode Jerk sur d’autres volcans plus dangereux et peu instrumentés, avec des populations à risque. L’Etna pourrait servir de tremplin vers les volcans philippins ou indonésiens.

Source : IPGP.

Le Piton de la Fournaise est un excellent volcan laboratoire (Photo: C. Grandpey)

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In volcanology, experience has taught me to be wary of sensational announcements that ultimately fizzle out and don’t help science to progress. That’s why I receive with the same caution the announcement by the Paris Institute of Earth Physics (IPGP) of a new method—dubbed « Jerk »—that is supposed to accelerate the early warning of volcanic eruptions.
Xwe are forced to admit today that we are not able to predict the most dangerous volcanic eruptions, those produced by the explosive volcanoes of the Pacific Ring of Fire. Most of the time, populations are evacuated after eruptions begin. With effusive volcanoes like Kilauea, the urgency is much less significant because one just neeeds to move a few steps away to avoid the lava flows when they appear. I tend to call Kilauea or Piton de la Fournaise « opera-style volcanoes » with eruptions for tourists.
Eruptive prediction is only meaningful if scientists are able to alert authorities and the public. In a study published in the journal Nature Communications, researchers and engineers from the IPGP and the GFZ Helmholtz Centre for Geosciences propose a new detection method, called « Jerk », capable of identifying very early precursor signals of volcanic eruptions in real time using a single seismological instrument.
The IPGP explains that the « Jerk » method makes it possible to detect extremely subtle ground movements in real time, linked to deep magma injections. These signals, called Jerk signals, appear as very low-frequency transients observed in horizontal ground movements, both in acceleration and inclination. The authors show that these signals are likely generated by the dynamic fracturing processes of the rock preceding an eruption. With an amplitude on the order of a few nanometers per cubic second (nm/s³), these signals can be detected using a single very broadband seismometer, provided that specific processing is implemented, notably incorporating correction for Earth tides.
In April 2014, the tool was implemented at the Piton de la Fournaise Volcanological Observatory (OVPF) as a fully automated module of the WebObs system, using data from a seismological station of the Geoscope global network located 8 km from the summit of the volcano (Rivière de l’Est).
On June 20, 2014, an initial alert was sent 1 hour and 2 minutes before the start of the eruption. For over 10 years, this Jerk signal detection and analysis system operated continuously, 24/7, enabling automatic alerts for 92% of the 24 eruptions that occurred between 2014 and 2023. Alert times ranged from a few minutes to 8.5 hours before magma reached the surface. The method was also tested on data from 24 past eruptions between 1998 and 2010, demonstrating that the Jerk alert system works consistently. However, the system did make some errors, issuing clear alerts that were not followed by eruptions. Always keeping the population in mind, the alert time seems to me to be the most important factor. If the alert is triggered only a few minutes before the start of an eruption, it is clearly useless.
During the last seismic crisis at Piton de la Fournaise on December 5, 2025, associated with minor deformations and gas anomalies, a small jerk signal was emitted (only 0.1 nm/s³), confirming that a magma intrusion had indeed occurred. However, by the end of December, magma has still not pierced the surface! Fortunately, no population needs to be evacuated or sheltered in temporary accommodation centers. This is precisely where the value of a truly reliable eruption prediction lies: being able to predict an eruption and evacuate populations within a reasonable timeframe.
As the IPGP points out, Piton de la Fournaise is a highly instrumented and monitored laboratory volcano, but it is harmless from a human perspective. It is urgent to test the jerk method on other, more dangerous and less instrumented volcanoes with at-risk populations. Mount Etna could serve as a springboard to volcanoes in the Philippines or Indonesia.
Source: IPGP

 

Inauguration du nouvel observatoire à la Martinique!

Les volcanophiles qui se sont rendus à la Martinique connaissent certainement l’observatoire volcanologique et sismologique du Morne des Cadets qui pendant 85 ans a fourni de bons et loyaux services à la communauté scientifique.

Après cette longue période de travail, il est maintenant à la retraite après avoir appartenu, il est vrai, à un régime un peu spécial ! Il sera désormais remplacé par un nouvel observatoire à la forme futuriste situé à 2 kilomètres en contrebas et qui a été inauguré sous la pluie le 13 décembre 2019.
Le nouveau site bénéficie lui aussi d’une vue directe sur la Montagne Pelée. Il sera doté d’outils de surveillance à la pointe du progrès. En concertation avec l’Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP) pour la définition des contraintes techniques et scientifiques, la Collectivité Territoriale de la Martinique (CTM) a inscrit sa construction au Contrat de Plan Etat Région.

Le nouvel observatoire est doté d’une meilleure capacité d’accueil des chercheurs régionaux et internationaux. Il disposera, entre autres, de nouveaux laboratoires d’analyses ainsi que de caves d’expérimentation pour l’instrumentation géophysique.

Cet équipement entend démontrer la volonté de la CTM d’intégrer la prévention du risque dans sa politique, en se dotant d’outils ultra performants pour mieux appréhender les phénomènes naturels.

Source : Martinique La Première.

Comme son prédécesseur, le nouvel observatoire bénéficie d’une superbe vue sur la Vieille Dame (Photos: C. Grandpey)

Le gouvernement s’intéresse enfin à la situation à Mayotte// The government gets interested in the situation in Mayotte, at last

Dans une note diffusée le 4 juillet 2018, j’indiquais qu’une sismicité persistante affectait l’île de Mayotte (250 000 habitants) dans l’archipel des Comores depuis le moi de mai de cette même année. Un ami m’avait alerté car sa fille, médecin dans un hôpital sur l’île, s’inquiétait quand elle ressentait les secousses, que ce soit à l’hôpital ou à son domicile. À l’hôpital, elle recevait la visite de patients qui souffraient de crises d’angoisse. Aucune blessure grave n’avait été signalée mais des dégâts plus ou moins importants avaient été observés sur les bâtiments. Plusieurs familles avaient dû être évacuées à cause des fissures apparues dans leurs maisons. Beaucoup de gens préféraient dormir dans les rues, ne sachant pas si la sismicité allait empirer, avec le risque de voir leurs maisons s’effondrer.

Malgré toutes ces alertes, la métropole faisait la sourde oreille et il a fallu attendre plusieurs semaines pour que l’on assiste à une prise de conscience de la situation. Au mois de novembre, une mission du BRGM arrivait à une conclusion assez vague selon laquelle les événements enregistrés dans l’essaim sismique étaient du même ordre de grandeur que ceux de 1981 et décembre 1985. Ils faisaient partie d’une sismicité connue et modérée dans le Canal du Mozambique. Aujourd’hui, plus de 1600 séismes ont été enregistrés à l’est de l’île dont 29 avec une magnitude supérieure à  M 5 sur l’échelle de Richter. L’activité sismique semble toutefois s’être stabilisée depuis septembre.

Depuis le 23 février 2019, des moyens sont enfin mis en oeuvre par l’État français pour essayer de comprendre les causes de la sismicité .Plusieurs missions à terre et en mer sont coordonnées par le CNRS, avec le soutien du BRGM, de l’Institut de physique du globe de Paris (IPGP), de l’IGN, de l’Ifremer et du ministère de la Transition écologique et solidaire. Six balises ont été immergées et les résultats sont attendus d’ici six mois. L’État a débloqué un budget de 420 000 euros pour financer une opération en trois phases sur les côtes de Mayotte, mais aussi en métropole et sur les Îles Glorieuses.

La mission se nomme « Tellus Mayotte » et a été présentée le 27 février par l’équipe de l’IPGP à la préfecture de Mayotte. Elle se déroule en trois phases.

La première phase consiste à déployer des sismomètres fond de la mer. Au nombre de six, leur pose a été réalisée entre le 23 et le 25 février. Les balises ont été larguées les unes après les autres à une distance comprise entre 20 et 60 km de Mamoudzou et à une profondeur comprise entre 1600 et 3520 mètres.
Dès la semaine prochaine, la seconde phase sera lancée. Il s’agit d’un déploiement de stations sismologiques et de stations GNSS (Global Navigation Satellite System) de haute précision sur plusieurs communes à Grande Terre et Petite Terre.
La troisième phase est l’installation d’une nouvelle station géophysique aux îles Glorieuses. L’Observatoire Volcanologique du Piton de la Fournaise (OVPF) sera en charge de cette mission. Il s’agit d’une opération délicate, car les Glorieuses ne sont pas habitées ; seuls les militaires français et les scientifiques sont autorisés à rester. L’installation sera organisée les 11 et 12 mars avec les TAAF (Terres australes et antarctiques françaises). Cette station ne fournira pas des données en direct. Cependant les scientifiques pourront récupérer les données d’un signal intéressant lors d’un séisme.
L’objectif de ce projet scientifique est d’ « améliorer la connaissance » et mieux comprendre ce qui se passe au fond de l’océan. Pour cela, il est nécessaire de rassembler des données, les analyser et peut-être à terme de pouvoir organiser une prévention des risques à l’attention de la population de Mayotte.

Source : Imaz Press Reunion.

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 In a note released on July 4th, 2018, I indicated that a persistent seismicity had affected since May the island of Mayotte (pop. 250 000) in the Comoros archipelago. A friend of mine had alerted me because his daughter, a doctor in a hospital on the island, was worried when she felt the quakes, whether in the hospital or at home. At the hospital, she was visited by patients who were suffering from anxiety. No serious injuries had been reported, but some damage was observed on the buildings. Several families had to be evacuated because of cracks in their homes. Many people preferred to sleep in the streets, as they did not know whether the seismicity was going to get worse, with the risk of seeing their houses collapse.
Despite all these warnings, the Frech governement turned a deaf ear and it was not until several weeks that there was an awareness of the situation. In November, a BRGM mission came to the rather vague conclusion that the events recorded in the seismic swarm were of the same order of magnitude as those of 1981 and December 1985. They were part of a known and moderate seismicity in the Mozambique Channel. Today, more than 1600 earthquakes have been recorded to the east of the island, including 29 with a magnitude greater than M 5 on the Richter scale. Seismic activity seems to have stabilized since September.
Since February 23rd, 2019, means have finally been put in place by the French government to try to understand the causes of the seismicity. Several missions on land and at sea are coordinated by the CNRS, with the support of the BRGM, the Institute of Earth Physics of Paris (IPGP), IGN, Ifremer and the Environment Ministry. Six beacons have been installed at the bottom of the sea and the results are expected within six months. The government has awarded 420,000 euros to finance a three-phase project on the coast of Mayotte, but also in mainland France and in the Glorious Islands.
The mission is called « Tellus Mayotte » and was presented on February 27th by the IPGP team at the prefecture of Mayotte. It will take place in three phases.
The first phase consists of deploying seismometers on the seabed. Six of them were laid between 23 and 25 February. The beacons were dropped one after another at a distance between 20 and 60 km from Mamoudzou and at depths between 1600 and 3520 meters.
Starting next week, the second phase will be launched. It is a deployment of highly accurate seismological stations and GNSS (Global Navigation Satellite System) stations in several municipalities in Grande Terre and Petite Terre.
The third phase is the installation of a new geophysical station at the Glorious Islands. The Volcanological Observatory of Piton de la Fournaise (OVPF) will be in charge of this mission. It is a delicate operation because the Glorious are not inhabited; only French military and scientists are allowed to stay. The installation will be organized on March 11th and 12th with the TAAF (French Southern and Antarctic Lands). This station will not provide live data. However scientists will be able to recover the data of an interesting signal during an earthquake.
The goal of this scientific project is to « improve knowledge » and better understand what is happening at the bottom of the ocean. For this, it is necessary to collect data, analyze them and perhaps eventually be able to organize a risk prevention for the population of Mayotte.
Source: Imaz Press Reunion.

Sismicité à Mayotte entre le 10 mai 2018 et le 31 janvier 2019

(Source: BRGM)