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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

 

Nouvelles techniques pour mieux comprendre les volcans // New techniques to better understand volcanoes

Une étude publiée intégralement dans Communications Earth & Environment le 16 septembre 2024 nous apprend que des chercheurs ont mis au point un nouveau dispositif pour observer les entrailles des volcans

Des scientifiques français ont fait passer au volcan de la Soufrière en Guadeloupe une sorte d’échographie. Cette nouvelle technique d’imagerie matricielle repose sur un réseau de géophones, des capteurs qui enregistrent à la fois les séismes proprement dits et le bruit sismique plus discret généré par le vent, l’océan et les activités humaines.

En analysant la façon dont toutes ces ondes se propageaient à l’intérieur du volcan les chercheurs ont pu reconstituer sa structure interne en 3 dimensions jusqu’à 10 kilomètres de profondeur et avec une précision de l’ordre d’une centaine de mètres. Au final, ils ont obtenu avec une résolution jamais atteinte, le plan de toute la tuyauterie de la Soufrière (voir image ci-dessous). On peut voir une cheminée légèrement tortueuse de 5 kilomètres de long et en dessous un réseau de poches de magma connectées entre elles. Les auteurs de l’étude n’hésitent pas à parler d’un outil révolutionnaire qui pourrait permettre à l’avenir de mieux prévoir les éruptions volcaniques.

Image tridimensionnelle de la Soufrière vue de l’est et du nord,

Dans des notes publiées en février, mai et juillet 2016, j’avais attiré l’attention sur une nouvelle technique – la tomographie muonique – destinée à mieux comprendre l’intérieur de certains volcans. Il y a une dizaine d’années, les volcanologues pensaient que la radiographie par les muons (particules cosmiques) serait un outil qui pourrait permettre de percer les mystères qui entourent l’activité volcanique.
La tomographie muonique a été utilisée pour la première fois par les Japonais pour visualiser la structure interne de volcans comme l’Asama, l’Iwate ou encore le volcan Satsuma-Iojima dans la préfecture de Kagoshima. Les scientifiques savaient que ce volcan dissimulait un réservoir magmatique, mais la nouvelle technologie a révélé que la quantité de magma était beaucoup plus grande que prévu.

De leur côté, les scientifiques français ont eux aussi utilisé la tomographie muonique dans le cadre du projet DIAPHANE sur le volcan de la Soufrière à la Guadeloupe. Des équipes du CNRS ont installé un capteur de muons cosmiques sur le flanc du volcan. La technologie a permis de « suspecter la présence d’importantes cavités » à l’intérieur de l’édifice volcanique.

Image de la Soufrière avec le projet Diaphane

Une autre application de la tomographie muonique  a eu pour cadre le Puy de Dôme en Auvergne. Le but du projet TOMUVOL était « la connaissance de l’historique du volcan de par sa structure pour prédire le comportement futur. » Une image du Stromboli (Sicile) a également été obtenue grâce à la tomographie muonique.

Si la tomographie muonique permet d’obtenir une image intéressante de l’intérieur des volcans, elle ne permet pas de mieux connaître le comportement du magma à l’intérieur des édifices. La mise en place des capteurs muoniques est longue et compliquée et il me semble difficile d’obtenir des images en temps réel permettant de faire des prévisions fiables.

Reste à savoir si la nouvelle technique d’imagerie matricielle permettra de mieux prévoir les éruptions.

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A study published in full in Communications Earth & Environment on September 16, 2024, reveals that researchers have developed a new device for observing the depths of volcanoes.
French scientists have conducted a type of ultrasound scan of the Soufrière volcano in Guadeloupe. This new matrix imaging technique relies on a network of geophones, sensors that record both the earthquakes themselves and the more subtle seismic noise generated by wind, the ocean, and human activity.
By analyzing how all these waves propagate within the volcano, the researchers were able to reconstruct its internal structure in 3D down to 10 kilometers deep and with an accuracy of around 100 meters. Ultimately, they obtained, with unprecedented resolution, a map of the entire conducts of the Soufrière volcano (see image above). A slightly twisting, 5-kilometer-long duct can be seen, and beneath it, a network of interconnected magma pockets. The study’s authors point out this is a revolutionary tool that could help better predict volcanic eruptions in the future.

In several posts published in February, May, and July 2016, I drew attention to a new technique—muon tomography—designed to better understand the interior of certain volcanoes. About ten years ago, volcanologists believed that X-ray imaging using muons (cosmic particles) would be a tool that could unlock the mysteries surrounding volcanic activity. Muon tomography was first used by the Japanese to visualize the internal structure of volcanoes such as Asama, Iwate, and Satsuma-Iojima in Kagoshima Prefecture. Scientists knew that this volcano concealed a magma reservoir, but the new technology revealed that the quantity of magma was much greater than expected.
For their part, French scientists also used muon tomography as part of the DIAPHANE project on the Soufrière volcano in Guadeloupe. Teams from the CNRS installed a cosmic muon sensor on the flank of the volcano. The technology made it possible to « suspect the presence of significant cavities » within the volcanic edifice. (see image above).
Another application of muon tomography took place at the Puy de Dôme in Auvergne. The goal of the TOMUVOL project was « to understand the volcano’s history through its structure in order to predict future behavior. » On image of the interior of Stromboli (Sicily) was also obtianed thanks to the muon technology (see image above).

While muography provides an interesting image of the interior of volcanoes, it does not provide a better understanding of the behavior of magma within the structures. Installing muon sensors is long and complicated, and I think it will be difficult to obtain real-time images that would allow for reliable predictions.
It remains to be seen whether the new imaging technique will allow for better eruption prediction.

Une meilleure prévision éruptive sur l’Etna (Sicile) ? // Better eruptive prediction on Mt Etna (Sicily) ?

Alors que l’Etna est vivement critiqué par l’UNESCO pour la mauvaise gestion de son Parc, une nouvelle méthode de surveillance des mouvements de magma sous le volcan pourrait permettre aux scientifiques de mieux prévoir une éventuelle éruption.
L’éruption la plus récente de l’Etna, le 2 juin 2025, a éjecté un énorme nuage de cendres de 6,5 kilomètres de haut et déclenché une avalanche de blocs de lave et autres matériaux.

https://www.youtube.com/shorts/T8FxmsaoqQc?feature=share

L’éruption était annoncée ; les autorités ont donc pu émettre des bulletins d’alerte le matin même, mais les prévisions sont rarement aussi fiables.
Selon une nouvelle étude publiée par des scientifiques de l’INGV le 8 octobre 2025 dans la revue Science Advances, la nouvelle méthode de surveillance pourrait faciliter la prévision des éruptions de l’Etna. Les chercheurs ont analysé un paramètre, la valeur b, qui décrit le rapport entre les séismes de faible et de forte magnitude dans une région de la croûte terrestre. Ce rapport peut changer à mesure que le magma remonte à travers la croûte jusqu’au sommet d’un volcan. Un géophysicien de l’Etna Osservatorio explique que « l’évolution de la valeur b au fil du temps reflète l’évolution des contraintes à l’intérieur du volcan. Puisque la remontée du magma induit des variations de contraintes au sein de la croûte, le suivi de la valeur b peut révéler les différentes étapes du transfert du magma des profondeurs vers la surface.»
La valeur b est un paramètre établi en volcanologie, mais les chercheurs l’ont étudiée d’une manière innovante, à l’aide d’un modèle statistique actualisé. En compilant 20 années de données sismiques sur l’Etna, ils ont constaté une forte corrélation entre la valeur b et l’activité volcanique de l’Etna.
L’Etna se situe dans la zone de collision entre les plaques tectoniques africaine et européenne. De ce fait, une fracture verticale dans la croûte terrestre sous le volcan facilite la remontée du magma à la surface. La croûte sous l’Etna atteint 30 km d’épaisseur. Le magma remonte à travers la croûte avant une éruption, mais au lieu de réalimenter une seule chambre magmatique, la roche en fusion alimente une série de zones de stockage interconnectées, logées dans la croûte à différentes profondeurs. La zone de stockage magmatique la plus profonde se situe à 11 km sous le niveau de la mer et alimente un système de stockage intermédiaire composé de différentes zones s’étendant probablement de 3 à 7 km de profondeur. À mesure que le magma remonte, il traverse un réseau complexe de fractures et atteint finalement la dernière zone de stockage, située au-dessus du niveau de la mer, à l’intérieur de l’édifice volcanique.

Modèle sismique-tectonique 3D mettant en évidence la corrélation entre les clusters sismiques et les principales structures géologiques. Source : INGV)

Les chercheurs ont analysé les schémas sismiques des 30 kilomètres de croûte sous le volcan de 2005 à 2024, en accordant une attention particulière à la variation de ces schémas selon les régions de la croûte. En général, les régions de la croûte terrestre comportant des zones de stockage magmatique actives présentent des valeurs b plus élevées que les régions plus stables, car les zones actives connaissent plutôt de petits séismes. À l’inverse, les régions plus stables de la croûte terrestre subissent généralement plus de séismes importants car la force nécessaire pour briser la roche est plus importante.
Ainsi, en suivant la valeur b au fil du temps, les chercheurs pourraient suivre le mouvement du magma à travers la croûte profonde jusqu’à la première zone de stockage, puis vers le système de stockage intermédiaire, et enfin vers la zone de stockage peu profonde. Cette méthode pourrait permettre aux scientifiques d’estimer la chronologie des éruptions de l’Etna.
Source : Live Science via Yahoo News.

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While Mount Etna is under sharp criticism from the UNESCO for the poor management of its Park, a newly discovered way to monitor magma movements beneath the volcano could help scientists forecast when it might erupt.

Etna’s most recent eruption, in June 2025, ejected a huge 6.5-kilometer-high cloud of ash and triggered an avalanche of hot lava blocks and other debris. The eruption was expected, so officials were able to issue warnings on the morning of the event, but predictions are rarely as reliable.

According to a new study published by INGV scientists on October 8 2025 in the journal Science Advances , the novel method could make it easier to predict Mount Etna’s eruptions. The researchers analyzed a parameter called the b value, which describes the ratio of low-magnitude to high-magnitude earthquakes in a region of Earth’s crust. This ratio can change as magma rises through the crust to the summit of a volcano.

A geophysicist at INGV’s Etna Observatory explains that « changes in the b value over time reflect how the stress inside the volcano is evolving. Since magma ascent induces stress changes within the crust, tracking the b value can help reveal different stages of magma transfer from depth to the surface. »

The b value is an established parameter in volcanology, but the researchers examined it in a novel way, with an updated statistical model. By compiling 20 years’ worth of earthquake data from Mount Etna, they found a very strong correlation between the b value and Etna’s volcanic activity.

Mount Etna sits in the collision zone between the African and European tectonic plates. As a result, a vertical fracture in Earth’s crust underlies the volcano, thus facilitating the rise of magma to the surface. The crust beneath Mount Etna is up 30 km thick. Magma rises through this volume before an eruption, but instead of replenishing a single magma chamber, the molten rock feeds a series of interconnected storage zones that are embedded in the crust at different depths. The deepest magma storage zone is 11 km below sea level, and it feeds an intermediate storage system with different zones likely extending 3 to 7 km deep. As magma rises, it travels through an intricate network of fractures and eventually reaches the last storage zone, which is located above sea level inside the volcano edifice.

The researchers analyzed seismic patterns in the 30 kilometers of crust beneath the volcano from 2005 to 2024, paying particular attention to how these patterns varied between crustal regions. Generally, regions of Earth’s crust with active magma storage zones show higher b values than more stable regions do, because the active zones experience more small earthquakes than bigger ones. Conversely, regions of Earth’s crust that are more stable typically experience more big earthquakes than smaller ones, because it takes more force to break the rock.

So, by tracking the b value over time, it may be possible for researchers to follow the movement of magma through the deep crust to the first storage zone, up from there to the intermediate storage system, and up again to the shallow storage zone. This method could help experts estimate the timings of eruptions at Mount Etna.

Source : Live Science via Yahoo News.

Islande : nouvelle éruption à l’approche ? // Iceland : is a new eruption getting closer ?

Dans un entretien accordé aux médias islandais, le Met Office explique que des dizaines de petits séismes ont été enregistrés à l’est de Sýlingafell le 11 octobre 2025 au soir. L’essaim sismique a débuté vers 20 heures et a duré environ une heure avant de disparaître peu à peu. Cela laisse supposer que la prochaine éruption sur la péninsule de Reykjanes ne devrait pas tarder et que « le magma devrait bientôt percer la surface ».
Les volcanologues du Met Office expliquent avoir déjà observé ce type d’activité, généralement quelques semaines avant le début d’une éruption. Selon eux, cela signifie que le magma s’approche d’une fracture ou d’une faiblesse de la croûte.
La pression à l’intérieur de la chambre magmatique continue de monter, mais la question est toujours de savoir quand cette pression deviendra suffisamment élevée pour déclencher une intrusion magmatique et, à terme, une éruption. « Il est difficile de déterminer précisément le moment où cela se produira. » Cependant, selon le Met Office, « d’après l’expérience passée, on peut s’attendre à une éruption dans deux à trois semaines, voire un mois. Le même phénomène s’est produit avant l’éruption de novembre dernier : un petit essaim sismique a été observé vers le 4 novembre, et l’éruption a commencé le 20 ou le 21. En mai 2024, un essaim semblable s’est produit dans la nuit du 10 mai et a été suivi de l’éruption du 29. Reste à savoir si ce schéma se reproduira, mais nous devons nous y préparer.»
Il convient de noter qu’il n’y a eu pratiquement aucune activité sismique dans la région depuis la fin de l’éruption à l’été 2025, de sotye que l’essaim du 11 octobre au soir a immédiatement donné l’alerte sur les systèmes de surveillance internes du Met Office. L’essaim sismique a cessé progressivement et n’a pas été suivi d’autres événements. De plus, aucune déformation mesurable du sol n’a été observée.
Source : Met Office.

Image webcam de la dernière éruption

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In an interview with the Icelandic news media, the Icelandic Met Office explains that dozens of small earthquakes east of Sýlingafell were recorded on 11 October 2025 in the evening. The seismic swarm began around eight o’clock and lasted for about an hour before it subsided, It suggestd that the wait for the next eruption on the Reykjanes Peninsula may be nearing its end and that “the magma is approaching a breaking point”

Volcanologists at the Met Office say they have seen this kind of activity before, typically a few weeks before an eruption begins. It means that the magma is nearing some kind of fracture or weakness in the crust.

Pressure inside the magma chamber continues to build, but the question is always when that pressure becomes high enough to trigger a magma intrusion and ultimately an eruption. “It’s difficult to pinpoint exactly when that happens.”

However, according to the Met Office, “based on past experience, one might expect an eruption in two to three weeks, maybe a month. The same thing happened before the eruption last November — there was a small swarm around November 4th, and the eruption began on the 20th or 21st. In May2024, a similar swarm occurred on the night of May 10th, and the eruption followed on the 29th. Whether this is the same pattern remains to be seen, but it’s something we have to be prepared for.”

It should be noted that there has been virtually no seismic activity in the area since the eruption ended in the summer 2025, which made last night’s swarm stand out and immediately alert the Met Office’s internal monitoring systems. The seismic swarm died down and was not followed by other events. Besides, there was no measurable ground deformation.

Source : Met Office.