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L’Islande et la prévision éruptive // Iceland and eruptive prediction

Aucune nouvelle éruption n’a eu lieu pour le moment sur la péninsule de Reykjanes. Le Met Office islandais avait prévu la 8ème éruption de la série pour fin janvier 2025. L’événement semble donc en retard…. En ce qui me concerne, j’ai pensé que cette prévision du Met Office était trop optimiste. Au départ, j’avais prévu la prochaine éruption pour le mois de mars 2025 – mais sûrement pas la fin janvier – avant de corriger ma prévision et d’écrire qu’elle était plutôt susceptible de se produire vers le 15 février, jour de la St Claude ! Les prochains jours diront si j’avais raison, comme ce fut le cas lorsque j’ai écrit que l’éruption précédente commencerait le 20 novembre 2024.
Il semble que les scientifiques du Met Office islandais fassent leurs prévisions éruptives en partant du principe que l’ascension du magma suit un mouvement linéaire régulier, ce qui est inexact. Un jour, à l’Observatoire Volcanologique d’Hawaï (HVO), le regretté Jim Kauahikaua m’a expliqué que la remontée de magma à Hawaï sous la croûte terrestre suivait un processus irrégulier avec des pauses, ce qui rendait la prévision éruptive difficile. Il semble que ce soit la même chose en Islande.
Dans sa dernière mise à jour (4 février 2025), le Met Office explique que « les mesures de déformation continuent de montrer un soulèvement continu du sol et une accumulation de magma sous Svartsengi. La quantité de magma en train de s’accumuler se rapproche maintenant du seuil inférieur considéré comme nécessaire pour que se déclenche la prochaine intrusion magmatique. Si l’on regarde les récentes éruptions le long de la chaîne de cratères de Sundhnúkur, elles se sont produites entre trois jours et quatre semaines après avoir atteint ce seuil inférieur. Cependant, cela ne signifie pas que le prochain événement se produira dans un mois, mais l’expérience montre que c’est le scénario le plus probable. » Il ne nous reste plus qu’à attendre et voir si ma prévision est à nouveau exacte cette fois-ci !

Il ressort de ce que je viens d’écrire que la prévision éruptive en Islande n’a pas une importance majeure. On pourrait presque organiser des concours de pronostics autour du jour possible d’une éruption. Il y a peut-être une fenêtre pour les bookmakers anglais ! En Islande, nous sommes face à un volcanisme d’accrétion avec un dynamisme effusif. Une éruption ne cause pas de pertes humaines ; au pire, elle provoque des pertes matérielles comme ce fut le cas à Grindavik.

On a une situation bien différente des volcans situés en zone de subduction, le long de la Ceinture de Feu du Pacifique. En Indonésie ou aux Philippines, on a affaire à un dynamisme explosif, avec des phénomènes éruptifs (explosions, coulées pyroclastiques) qui peuvent causer des pertes matérielles, et surtout humaines, considérables.

Le problème, c’est que nous ne savons pas prévoir ces éruptions. À cause de cette incapacité à prévoir, on a recours au principe de précaution : il vaut mieux évacuer les populations plutôt que de risquer les envoyer à une mort certaine. Certes, la vie dans les centres d’hébergement provisoires pose des problèmes sanitaires et de promiscuité, mais c’est mieux qu’une fin tragique. Parfois, on évacue à tort car aucune éruption majeure ne se produit. C’est ce qui s’est passé sur le Mont Agung à Bali, il y a quelques années, quand le volcan s’est contenté d’émettre de volumineux panaches de cendres, mais il vaut mieux protéger des dizaines de milliers de gens plutôt que de les envoyer au casse-pipe.

Évolution de la déformation en Islande. Situation le 10 février 2025 (Source: Met Office)

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No new eruption has occurred yet on the Reykjanes Peninsula. The Icelandic Met Office had predicted the 8th eruption of the series for the end of January 2025. It looks as if it is overdue.As fas as I’m concerned, I thought this was much too soon. Initially, I predicted the next eruption for March 2025 – but not the end of January – then corrected my prediction and wrote it was rather likely to happen around February 15th. The next days will tell us if I was right, like when I said the previous eruption would start on November 20th, 2024.

It seems the scientists at the Icelandic Met Office make their eruptive predictions with the notion that the ascent of magma follows a regular linear movement, which is not true. One day at the Hawaiian Volcano Observatory (HVO), the late Jim Kauahikaua explained me that the ascent of magma in Hawaii beneath Earth’s crust was irregular, with pauses, which made eruptive prediction difficult. It seems to be the same in Iceland.

In its latest update (February 4th, 2025) , the Met Office explains that « deformation measurements continue to show ongoing land uplift and magma accumulation beneath Svartsengi. The amount of magma accumulating beneath Svartsengi is now approaching the lower threshold, believed to be necessary to trigger the next magma intrusion. If we look at the recent eruptions on the Sundhnúkur crater row, they have occurred anywhere between three days and four weeks after reaching this lower threshold. However, this does not mean that the next event will occur within a month, but rather that experience suggests this as the most likely scenario. » We just need to wait and see whhether my prediction is again right this time !

It is clear from what I have just written that eruptive prediction in Iceland is not of major importance. One could almost organize prediction contests around the possible day of an eruption. There may be a window for English bookmakers! In Iceland, we are faced with accretionary volcanism with effusive dynamism. An eruption does not cause human losses; at worst, it causes material losses as was the case in Grindavik.
We have a very different situation from the volcanoes located in the subduction zones, along the Pacific Ring of Fire. In Indonesia or the Philippines, we are dealing with an explosive dynamism, with eruptive phenomena (explosions, pyroclastic flows) that can cause considerable material damage and human losses.
The problem is that we do not know how to predict these eruptions. Because of this inability, one resorts to the precautionary principle : it is better to evacuate people than to risk sending them to certain death. Of course, life in temporary shelters poses health and overcrowding problems, but it is better than a tragic end. Sometimes, evacuations are wrong because no major eruption occurs. This is what happened on Mount Agung in Bali a few years ago, when the volcano simply emitted voluminous ash plumes, but it is better to protect tens of thousands of people than to send them to a certain death.

Santorin (Grèce) : personne ne sait comment la situation va évoluer // Santorini (Greece) : Nobody knows what will happen next

Des séismes secouent toujours l’île de Santorin toutes les quelques minutes. Les autorités ont renforcé les plans d’urgence au cas où les secousses de ces derniers jours seraient le signe avant-coureur d’un séisme plus important. Un navire des garde-côtes et une embarcation de débarquement militaire se trouvent dans la zone en cas d’évacuation.

Le problème avec la situation actuelle est que personne ne sait comment elle va évoluer. Le responsable de la Protection civile a déclaré : « Nous sommes obligés d’élaborer des scénarios pour le meilleur et pour le pire en ce qui concerne l’activité sismique. » La prévision sismique est au niveau zéro, et les scientifiques sont incapables de dire avec certitude si l’activité sismique entre les îles de Santorin et d’Amorgos est susceptible d’être le précurseur d’un séisme beaucoup plus puissant, ou si elle fait partie d’un essaim qui pourrait continuer à secouer la région avec des événements d’intensité faible ou modérée pendant des semaines ou des mois.

Les autorités locales demandent aux habitants de rester calmes et de suivre les instructions officielles. Elles ont interdit l’accès à plusieurs zones côtières et ordonné la fermeture des écoles de plusieurs îles pendant une semaine. Les événements publics à Santorin ont été annulés et les autorités locales limitent l’accès aux zones sommitales des falaises qui sont les plus fréquentées par les touristes sur l’ile. Des milliers d’habitants et de touristes ont déjà quitté Santorin, effrayés par les centaines de séismes avec des magnitudes entre M3.0 et M5.0 qui ont secoué la région au cours des derniers jours. Les compagnies de ferry et les compagnies aériennes ont ajouté des vols et des traversées pour répondre à la hausse de la demande.

Les séismes, qui ont tous des épicentres sous le plancher marin entre Santorin et Amorgos, n’ont jusqu’à présent causé aucune victime ni aucun dégât majeur, bien que de petits glissements de terrain et des fissures dans certains bâtiments plus anciens aient été signalés à Santorin. La semaine dernière, les autorités ont déclaré qu’une hausse de l’activité volcanique avait été observée dans la caldeira de Santorin, mais les scientifiques expliquent que cela n’est pas lié à la sismicité actuelle. Ils ont également déclaré que l’activité sismique au nord-est de l’île ne devrait pas déclencher d’éruption sur l’un des deux volcans de la région.

Source : Médias grecs et internationaux.

Source : Euro-Med Seismological Centre (EMSC)

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Earthquakes keep rattling the island of Santorini every few minutes. Authorities have bolstered their emergency plans in case the hundreds of tremors over the past few days are a harbinger of a larger quake to come. A coast guard vessel and a military landing craft are in the wider area as a contingency should an evacuation be required.

The problem with the current situation is that nobody knows what will happen next. The Civil Protection minister said : “We are obliged to draw up scenarios for better and for worse regarding the prolonged seismic activity.” Predicting earthquakes is not scientifically possible, and experts cannot yet determine definitively whether the seismic activity between the islands of Santorini and Amorgos could be a precursor to a significantly larger earthquake, or is part of an earthquake swarm that could continue shaking the area with small or moderate intensity quakes for weeks or months.

Local authorities are asking residents to remain calm and follow the official instructions. Authorities have banned access to several coastal areas and ordered schools on several islands to shut for the week. Public events on Santorini have been banned, and local authorities are restricting access to clifftop areas that are among the biggest tourist draws to the island.

Thousands of residents and visitors have already left Santorini, frightened by the hundreds of earthquakes measuring between M3.0 and M5.0 that have struck the area over the past few days. Ferry lines and commercial airlines have added flights and ships to their schedules to accommodate the increased demand.

The quakes, which all have epicenters beneath the seabed between Santorini and the Amorgos, have so far caused no injuries or major damage, although limited rockslides and cracks in some older buildings have been reported on Santorini.

Last week, authorities said monitors had picked up increased volcanic activity within Santorini’s caldera, or flooded crater, but scientists say this is unrelated to the current quakes. They have also said the seismic activity northeast of the island is unlikely to trigger either of the two volcanoes in the area.

Source : Greek ans international news media.

Animaux, prévision sismique et volcanique // Animals, seismic and volcanic prediction

L’éruption du 11 septembre 1930 est l’événement le plus violent et le plus destructeur de l’histoire éruptive du Stromboli. Elle a duré moins d’une journée mais a causé des dégâts considérables ainsi que plusieurs morts. De gros blocs (certains de plus de 10 mètres cubes) ont détruit 14 maisons à Ginostra et gravement endommagé le bâtiment du Semaforo Labronzo.
Il n’y a eu aucun signe précurseur apparent, à l’exception d’une légère augmentation des émissions de cendres moins de deux heures avant le début de l’activité explosive. Au cours des mois précédents, l’activité avait été « normale ». Les pêcheurs locaux ont déclaré que les mouettes avaient disparu à Stromboli dans les jours qui ont précédé l’événement. Il existe plusieurs autres histoires d’animaux ayant montré des comportements différents avant un séisme ou une éruption volcanique.
Une équipe de scientifiques a commencé à étudier si les chiens, les chèvres et d’autres animaux de basse-cour sont capables d’annoncer des catastrophes naturelles telles que les éruptions volcaniques et les tremblements de terre. Des milliers d’animaux ont été recrutés dans le cadre d’un programme qui fixe de minuscules émetteurs sur des mammifères, des oiseaux et des insectes pour surveiller leurs mouvements à partir d’un satellite dans l’espace. En plus d’analyser leur réaction aux catastrophes imminentes, le programme prévoit d’étudier également la propagation des maladies entre les espèces, l’impact du réchauffement climatique et les schémas de migration.
Une étude précédente menée en Sicile sur les pentes de l’Etna a révélé que des chèvres équipées de capteurs devenaient nerveuses avant une éruption et refusaient de se déplacer vers des pâturages situés sur des pentes plus élevés. À terme, les scientifiques espèrent lancer un ensemble d’environ six satellites. Il permettra d’établir un réseau d’observation mondial fournissant non seulement des détails sur les déplacements de la faune et la santé animale à travers la planète, mais ce réseau révélera également comment les créatures réagissent à des phénomènes naturels tels que les séismes.
On ne sait toujours pas pourquoi les animaux réagissent de cette façon. Certains chercheurs pensent que le mouvement des plaques tectoniques projetant « des ions des roches dans l’air » pourrait être à l’origine de leur comportement.
Les progrès de la technologie ont facilité la surveillance du comportement animal par les scientifiques, grâce à de minuscules émetteurs numériques collectant des données qui peuvent être ensuite analysées. Par exemple, une balise électronique placée sur un sanglier a permis de mettre en évidence la propagation rapide de la peste porcine africaine, une maladie hautement contagieuse, entre les sangliers et les porcs domestiques. Cette technologie devrait également permettre aux scientifiques de comprendre pourquoi certaines créatures parcourent plusieurs milliers de kilomètres entre l’Europe et l’Afrique chaque année. De la même façon, les chercheurs pourront étudier les populations animales pour déterminer comment elles réagissent aux changements d’habitat provoqués par le réchauffement climatique.
La Coopération internationale pour la recherche animale en utilisant l’espace (Icarus) avait prévu de lancer un satellite, mais a dû interrompre sa coopération avec ses homologues russes de la Station spatiale internationale en raison de l’invasion de l’Ukraine. L’équipe a maintenant construit un nouveau petit satellite qui devrait être lancé l’année prochaine pour commencer à travailler sur le projet.
Source : The Independent.

En disparaissant, les mouettes ont-elles annoncé l’éruption du Stromboli en 1930 ?

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The eruption of 11 September 1930 stands as the most violent and destructive event in the historic record of Stromboli’s activity. It lasted less than one day and caused considerable damage as well as several deaths. Large blocks (some with volumes of more than 10 cubic meters) destroyed 14 houses in Ginostra and severely damaged the building of Semaforo Labronzo.

There was no apparent warning except somewhat increased ash emissions less than two hours before the onset of highly explosive activity; during the preceding months, the activity had been « normal ». The local fishermen said that the seagulls were no longer to be seen at Stromboli in the days that preceded the event. There have been several stories of animals behaving differently before ann earthquake or a volcanic eruption.

A team of scientists have begun exploring whether dogs, goats and other farmyard animals are able to predict natural disasters such as volcanic eruptions and earthquakes. They have enrolled thousands of animals for a programme that uses tiny transmitters fitted to mammals, birds and insects to monitor their movements from a satellite in space. As well as analysing their reaction to imminent disasters, the programme will also study the spread of diseases among breeds, the impact of global warming and migration patterns.

A previous study in Sicily on the slopes of Mount Etna found that sensors showed the goats became nervous before an eruption and refused to move to higher pastures. Ultimately, the scientists hope to launch a fleet of around six satellites and establish a global observation network that will not only provide details of wildlife movements and animal health across the planet but reveal how creatures respond to natural phenomena like earthquakes.

It remains unclear why animals behave this way. Some researchers suggest that the movement of tectonic plates throwing “ions from the rocks into the air” could be causing their reaction.

The progress of technology has made it easier for scientists to monitor animal behaviour, with tiny digital transmitters collecting data that can be analysed. For example, an electronic ear tag placed on a wild boar has helped show the quick spread of the highly contagious African swine fever between them and domestic pigs. It should also help scientists undestand why some creatures travel several thousand kilometers between Europe and Africa every year. Similarly, researchers will be able to study animal populations to determine how they are responding to habitat changes triggered by global warming.

The International Cooperation for Animal Research Using Space (Icarus) had planned to launch a satellite several years ago but had to halt cooperation with their Russian counterparts on the International Space Station due to the invasion of Ukraine. The team has now built a new small satellite which is due to launch next year to begin work on the project.

Source : The Independent.

L’intelligence artificielle (IA) au service de la prévision sismique // Artificial Intelligence (AI) to help seismic prediction

La prévision sismique reste aujourd’hui l’un des maillons faibles de la science. Force est de constater que nous ne savons pas prévoir les séismes. Chaque fois que de puissantes secousses se produisent, le nombre de victimes est très élevé et les dégâts matériels sont souvent considérables.

Nous connaissons la plupart des zones où les séismes les plus puissants sont susceptibles de se produire, mais notre connaissance sismique s’arrête là. Pourtant, une zone sensible comme la Californie avec la Faille de San Andreas est truffée de sismographes qui fournissent une foule d’informations, mais nous ne savons pas suffisamment les interpréter pour éviter des catastrophes.

Il se pourrait qu’avec l’avènement de l’Intelligence Artificielle (IA) des progrès soient accomplis rapidement en matière de prévision. Le numéro de novembre 2024 du National Geographic raconte l’histoire de Zachary Ross, professeur adjoint de géophysique à l’Institut de Technologie (Caltech) de Californie.

Zachary Ross a cherché une nouvelle approche d’interprétation des signaux sismiques californiens. Il avait remarqué que la majorité des failles dans cet État génèrent de minuscules secousses et des ondes sismiques tellement faibles qu’elles sont difficilement décelables par l’Homme.

En 2017, le scientifique eut l’idée de transposer à la sismologie la technique du machine learning ou apprentiisage automatique utilisée pour l’IA, en particulier pour la gestion de grandes quantités de photos. Il s’est proposé de l’appliquer aux innombrables microséismes, parfois difficilement détectables, mais probablement révélateurs au niveau des failles, enregistrés en Californie.

Avec ses collègues, Zachary Ross a collecté tous les sismogrammes obtenus dans le sud de l’État. Il a ensuite établi des modèles d’ondes sismiques pour chacun d’entre eux et passé ces données au crible d’un algorithme pour qu’il recherche des secousses imperceptibles correspondant à ces modèles. Le résultat a révélé que près de deux millions de séismes survenus entre 2008 et 2017 – et non détectés – ont été identifiés par l’algorithme. Cela a permis de mettre en évidence un réseau complexe de failles qui n’avait pas été décelé jusqu’alors. Toutefois, l’algorithme n’a pu discerner des séismes que dans les données qu’il avait appris à reconnaître.

Zachary Ross s’est alors tourné vers des programmes de self-learning – ou auto-apprentissage – autrement dit des programmes se servant d’informations existantes pour prédire l’avenir, c’est à dire les ondes que pourrait émettre une plus grande variété de séismes. Ces outils ont effectivement repéré une foule de séismes méconnus, mais confirmés par les scientifiques.

Ces programmes d’auto-apprentissage ne se contentent pas d’identifier les séismes indétectables par l’Homme et les failles cachées. Une fois déployés à travers la Californie, ils ont révélé une nouvelle catégorie d’essaims sismiques à propagation lente.

On peut raisonnablement penser que ces programmes de machine learning, de plus en plus précis, donneront bientôt un aperçu plus précis de la croûte terrestre. Peut-être permettront ils d’améliorer la rapidité et l’exactitude des systèmes d’alerte précoce. Ils rejoindront inévitablement une gamme de plus en plus fournie d’outils reposant sur l’IA pour que les catastrophes sismiques soient moins destructrices.

Il reste toutefois un long chemin à parcourir avant que les humains et l’IA parviennent ensemble à une prévision sismique digne de ce nom.

Adapté d’un article paru dans le National Geographic France.

Région tourmentée de la Faille de San Andreas (Photos: C. Grandpey)

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Earthquake prediction remains one of the weak points in science today. Indeed, we are not able to predict earthquakes. Every time powerful tremors occur, the number of victims is very high and the material damage is often considerable.
We know most of the areas where the most powerful earthquakes are likely to occur, but our seismic knowledge does not go any further. A sensitive area like California with the San Andreas Fault is full of seismographs that provide a wealth of information, but we do not know how to interpret them to avoid disasters.
It is possible that with the advent of Artificial Intelligence (AI), progress will be made quickly in terms of prediction. The November 2024 issue of National Geographic tells the story of Zachary Ross, an assistant professor of geophysics at the California Institute of Technology (Caltech).
Zachary Ross was looking for a new approach to interpreting Californian seismic signals. He had noticed that most of the faults in this State generate tiny tremors and seismic waves so weak that they are difficult to detect by humans.
In 2017, the scientist had the idea of ​​transposing to seismology the machine learning technique used for AI, in particular for the management of large quantities of photos. He proposed to apply it to the countless microseisms, sometimes difficult to detect, but probably revealing at the level of the faults, recorded in California.
With his colleagues, Zachary Ross collected all the seismograms recorded in the southern part of the State. He then established seismic wave patterns for each of them and ran the data through an algorithm to look for imperceptible tremors that matched those patterns. The result was that nearly two million earthquakes that had occurred between 2008 and 2017—and had not been detected—were identified by the algorithm. This revealed a complex network of faults that had previously gone undetected. However, the algorithm could only discern earthquakes in data that it had learned to recognize.
Zachary Ross then turned to self-learning programs – programs that use existing information to predict the future, that is, the waves that a wider variety of earthquakes might emit. These tools did indeed detect a host of unknown earthquakes, but that scientists confirmed.
These self-learning programs don’t just identify earthquakes that humans can’t detect and hidden faults. When deployed across California, they revealed a new class of slow-moving seismic swarms.
It’s reasonable to assume that these increasingly accurate machine learning programs will soon provide a more precise view of the Earth’s crust. Perhaps they will help improve the speed and accuracy of early warning systems. They will inevitably join a growing range of AI-powered tools to make seismic disasters less destructive.
However, there’s still a long way to go before humans and AI can work together to predict earthquakes.
Adapted from an article in National Geographic France.