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L’intelligence artificielle (IA) pour mieux comprendre le Popocatepetl (Mexique) // Artificial intelligence (AI) to better understand Popocatepetl (Mexico)

Des scientifiques de l’Université nationale autonome du Mexique (UNAM) ont créé le premier modèle tridimensionnel du Popocatépetl qui dresse ses 5426 m à 70 kilomètres au sud-est de Mexico, dans les États de Puebla et de Mexico.

Les chercheurs espèrent que leurs travaux permettront de mieux comprendre la structure interne du volcan avec l’existence possible de chambres magmatiques, et d’optimiser la surveillance du volcan et la prévention des catastrophes.

L’étude intitulée « Estructura de velocidades sísmicas del volcán Popocatépetl, México, a partir de campos difusivos », publiée dans la revue ScienceDirect, indique que ces travaux permettront de mieux anticiper les futures éruptions. Grâce à l’intelligence artificielle (IA), les chercheurs seront en mesure, à l’avenir, de construire des tomographies en quatre dimensions.
Depuis 1994, année de la première éruption du Popocatépetl en plus de 70 ans, diverses études géophysiques ont été menées afin de comprendre l’histoire éruptive, l’activité et les risques volcaniques de ce volcan. Cependant, les modèles précédents, basés sur la sismicité volcano-tectonique, se sont avérés insuffisants pour décrire les phénomènes dans certaines zones ou sur une grande profondeur, en raison de la distribution spatiale de l’activité sismique et des stations utilisées. La nouvelle étude propose le premier modèle 3D du Popocatépetl, et prend en compte l’ensemble du volcan.

Les responsables du projet ont utilisé 18 stations sismiques réparties sur le volcan. Huit d’entre elles ont été installées par leurs soins, les autres appartenaient déjà au CENAPRED. Les appareils effectuent au moins 100 mesures par seconde et ces données, qui représentent une immense quantité d’informations, sont traitées automatiquement grâce à l’intelligence artificielle. Auparavant, tout était analysé manuellement. Aujourd’hui, grâce à l’IA, les scientifiques peuvent traiter une année de données, provenant de toutes les stations, en trois heures seulement. L’étude menée sur 18 stations permet de détecter des structures internes interconnectées, susceptibles d’être des zones d’accumulation de magma, des conduits d’alimentation et des anomalies. Toutes ces structures sont identifiées grâce à la propagation des ondes sismiques dans le sous-sol ; ces ondes se propagent plus rapidement dans les roches dures et plus lentement dans les zones contenant du magma ou des matériaux tendres.

Modèle de la structure interne du Popocateptl après traitement des données par l’intelligence artificielle (Source : UNMA)

L’étude montre la présence d’un système magmatique en forme de champignon dans deux régions présentant une vitesse des ondes S (Vs) élevée. Ces régions sont situées respectivement entre 0 et 5 kilomètres d’altitude, et entre 4 et 7 kilomètres de profondeur, et sont reliées par un conduit étroit en forme de tube.
Selon l’étude, la région à Vs élevée la plus superficielle est directement liée à des structures volcaniques anciennes et récentes. Ce phénomène résulte du mélange de matériaux magmatiques et d’un processus intense de dégazage, qui accroît la viscosité et la cristallisation du magma.
La région à Vs élevée la plus profonde est interprétée comme un piégeage de matériaux magmatiques par la pression lithostatique exercée par le poids des roches et sédiments sus-jacents sur une formation rocheuse profonde. De plus, le modèle met en évidence des paléostructures volcaniques enfouies et des vestiges d’anciens effondrements volcaniques.
Source : EL PAÍS USA.

Il ne fait aucun doute que l’IA, par la rapidité avec laquelle elle est capable de traiter des volumes importants de données, va énormément aider les volcanologues dans leur étude des structures volcaniques. Malgré tout, il restera encore un long chemin avant de pouvoir prévoir avec plus de précision qu’aujourd’hui le déclenchement des éruptions volcaniques.

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Scientists from the National Autonomous University of Mexico (UNAM) have created the first tridimensional model of the Popocatépetl volcano in the pursuit of understanding its internal structure, resolving doubts as to the existence of magma chambers, and optimizing monitoring efforts as well as disaster prevention. The study Estructura de velocidades sísmicas del volcán Popocatépetl, México, a partir de campos difusivos (Structure of seismic velocities of the Popocatépetl volcano, Mexico, via diffusion fields), which was published in the journal ScienceDirect, states that the model will better allow for the anticipation of future eruptive episodes. Thamks to the use of use of artificial intelligence, the researchers will be able to construct tomographies in four dimensions in the future.

Since 1994, the year that Popocatépetl erupted for the first time in more than 70 years, various geophysics studies have been carried out in the hopes of understanding the eruptive history, activity and volcanic perils of the volcano. But previous models based on volcanic-tectonic seismicity have not been sufficient in describing patterns in certain areas or across a large range of depth, due to spatial distribution of seismic activity and stations that have been used. The new study proposes the first 3D velocity model of Popocatépetl volcano describing the whole edifice.

Project leaders utilized 18 seismic stations located across the volcano. They installed eight of them, and the rest belong to the National Center for Disaster Prevention. Teams register at least 100 measurements per second and that data, an immense quantity of information, is automatically processed using AI. Previously, everything was analyzed manually. Today, with AI, scientists can process a year’s worth of data, from all stations, in three hours.

The 18-station study allows for the detection of interconnected internal structures as possible regions of magma accumulation and ascending conduits and abnormalities. All are identified by seismic waves traveling through the subsoil, which are faster in hard rocks and slower in areas with magma or soft material.

The study suggests the presence of a mushroom-shaped magmatic system in two regions with high Vs (S-wave velocity) between zero and five kilometers above sea level, and four and seven kilometers below sea level, connected by a narrow tube-shaped conduit.

According to the study, the most shallow high Vs region is directly related to old and new volcanic structures, as a result of magmatic materials mixing with and being affected by an intense process of degasification, which increases magma’s viscosity and crystal content.

The deepest region of high Vs is interpreted as magmatic material trapped by lithostatic pressure exerted by the weight of overlying rocks and sediments on a deep rock formation. In addition, the model presents evidence of buried volcanic paleostructures and remnants of ancient volcanic collapses.

Source : EL PAÍS USA.

Pont sur le détroit de Messine : Piqûre de rappel en Sicile

Alors que projet de construction d’un pont pour enjamber le détroit de Messine entre la Calabre et la Sicile est de plus en plus à l’ordre du jour, des voix se font régulièrement entendre pour rappeler que la région est exposée aux séismes. Les concepteurs de ce qui serait la plus long pont suspendu au monde (3666 mètres) rétorquent que la structure est capable d’encaisser une secousse de M7,1, comme celle qui a dévasté Messine en 1908.

Maquette du Ponte sullo Stretto

La construction du pont est censée débuter début 2026, mais dans les faits, la situation s’avère bien plus complexe, avec en particulier un refus de la Cour des Comptes de valider le projet. L’un des enjeux les plus cruciaux concerne le respect des réglementations environnementales et parasismiques. Plusieurs experts ont souligné ces lacunes, insistant sur le caractère non durable du projet et les risques associés. Il convient de rappeler que la zone concernée par la construction du pont a été le théâtre de l’un des pires séismes de l’histoire en Europe : le 28 décembre 1908, une violente secousse de magnitude M7,1, suivie d’un tsunami, a détruit les villes de Messine et de Reggio de Calabre. Cette catastrophe a coûté la vie à environ 80 000 personnes. Il ne faudrait pas oublier, non plus, qu’il y avait eu auparavant un séisme en Calabre méridionale en 1783, mais pour lequel aucune valeur de magnitude fiable n’a pu être obtenue.

 Image du séisme de 1908 à Messine

Aujourd’hui, certains experts redoutent que le pont s’effondre en cas de séisme d’une magnitude supérieure à M7,1 et estiment qu’il faudrait retenir l’hypothèse d’une secousse de M7,8, estimée par certains sismologues. Ces derniers font remarquer que pour un ouvrage stratégique comme le pont, il est essentiel de prévoir des marges de sécurité adéquates et ils rappellent que l’échelle de magnitude est logarithmique.
Le pont enjambant le détroit de Messine ne serait pas le premier construit en zone sismique. Au Japon, un ouvrage semblable enjambe le détroit d’Akashi, avec une travée suspendue de près de 2 km de long. En Turquie, le pont qui enjambe le détroit des Dardanelles a été construit avec une travée unique de plus de 2 km.

Alors que le débat autour du pont sur le détroit de Messine anime toujours les conversations, un séisme de magnitude M3,6 a été enregistré le 2 décembre 2025 à 23h16 dans le nord-est de la Sicile, dans la région de Messine. Selon l’INGV, l’épicentre se situait à une profondeur de 49 kilomètres, près des communes d’Itala et de Rometta. Aucun dégât ni blessé n’a été signalé.

Cette secousse est là pour rappeler que cette partie de la Sicile est particulièrement sujette aux séismes et qu’il ne faudra pas se tromper pour définir les paramètres parasismiques qui encadreront la construction du pont….si elle se fait un jour !

 Il y a un énorme fossé entre la maquette et la réalité

Source: presse italienne.

Nouveau projet géothermique dans l’Oregon // New geothermal project in Oregon

Le 12 octobre 2012, j’ai publié une note sur ce blog à propos d’un projet de développement de l’énergie géothermique dans la région du volcan Newberry (Oregon). Ce projet avait suscité de nombreuses protestations dans cette région potentiellement volcanique et sismiquement active, ce qui présentait des risques évidents.
Aujourd’hui, en 2025, nous apprenons que des ingénieurs construisent la centrale géothermique la plus chaude au monde. Elle exploitera l’énergie de ce qui est, selon l’USGS, « l’un des volcans actifs les plus dangereux des États-Unis ».

Vue du site exploité par Mazama Energy sur le Newberry

La société Mazama Energy a déjà atteint des températures de 331 °C, ce qui en fait l’un des sites géothermiques les plus chauds au monde. Elle commencera à vendre de l’électricité aux foyers et aux entreprises des environs dès 2026.
Mazama Energy souhaite maintenant atteindre une température de 389 °C et devenir la première à produire de l’électricité à partir de « roche surchauffée ». Certains affirment que l’on est à l’aube d’une nouvelle ère pour l’énergie géothermique. Aujourd’hui, la géothermie produit moins de 1 % de l’électricité dans le monde. Toutefois, l’exploitation de la chaleur extrême des roches, combinée à d’autres avancées technologiques, pourrait porter cette part à 8 % d’ici 2050 ; c’est ce que prétend l’Agence internationale de l’énergie (AIE). L’AIE explique qu’ en utilisant des températures extrêmement élevées la géothermie pourrait théoriquement produire 150 fois plus d’électricité que la consommation mondiale.

Le projet entrepris sur le volcan Newberry combine deux grandes tendances susceptibles de rendre l’énergie géothermique moins chère et plus accessible. Mazama Energy achemine sa propre eau jusqu’au volcan, grâce à une méthode baptisée « géothermie améliorée ». Au cours des dernières décennies, des projets pionniers ont commencé à produire de l’énergie à partir de roches chaudes et sèches en fracturant la pierre et en y injectant de l’eau pour produire de la vapeur, en s’inspirant des techniques de fracturation hydraulique développées par l’industrie pétrolière et gazière. Des projets pilotes ont été mis en place au Nevada et en Utah, et des chercheurs internationaux ont démontré l’efficacité de cette technologie en France, en Allemagne, en Suisse et au Japon. Injecter de l’eau dans des fractures rocheuses comporte des risques sismiques, tout comme l’injection d’eaux usées issues de la fracturation hydraulique. Une expérience de ‘géothermie améliorée’ en Suisse a été interrompue après avoir déclenché un séisme de magnitude 3,4 en 2006. Les capteurs du site de Newberry ont enregistré cinq secousses sismiques au cours des six derniers mois ; la plus importante a atteint une magnitude de 2,5 le 24 juillet 2025. Les scientifiques affirment que les séismes constitueront toujours un risque, mais qu’il peut être géré grâce à une surveillance et une ingénierie efficaces.

Le Département de l’Énergie indique que les risques de pollution de l’eau sont faibles car les centrales géothermiques recyclent l’eau dans des puits étanches, et cette eau passe par des réservoirs beaucoup plus profonds que la plupart des nappes phréatiques.
Le projet de Newberry exploite également une roche plus chaude que tous les projets précédents. Cependant, même les 331 degrés de Newberry restent inférieurs au seuil de surchauffe de 373 degrés ou plus. À cette température, et sous une pression très élevée, l’eau devient « supercritique » et se comporte comme un fluide à mi-chemin entre un liquide et un gaz. L’eau supercritique emmagasine une grande quantité de chaleur comme un liquide, tout en s’écoulant avec la fluidité d’un gaz.
Un puits géothermique à très haute température peut produire cinq à dix fois plus d’énergie qu’un puits à température classique, qui avoisine les 204 °C. De ce fait, les exploitants géothermiques n’ont plus besoin de forer autant de puits coûteux, ce qui permet de réduire les coûts.
À terme, l’énergie géothermique issue de roches à très haute température pourrait être aussi économique que le gaz naturel ou l’énergie solaire, sans la pollution des énergies fossiles ni la variabilité des énergies renouvelables.

Mazama Energy prévoit de forer de nouveaux puits l’an prochain afin d’atteindre des températures supérieures à 398 °C. À proximité d’un volcan actif, elle espère atteindre cette température à moins de 5 kilomètres de profondeur. Ailleurs, les exploitants géothermiques doivent souvent creuser jusqu’à 20 kilomètres.
Forer dans une roche à 398 °C représente un défi de taille. Les centrales géothermiques conventionnelles utilisent des équipements prévus pour l’industrie pétrolière et gazière, mais dans une roche surchauffée, les foreuses classiques deviennent inutilisables car leurs composants électroniques sont défaillants. Les ingénieurs de Mazama Energy ont refroidi leurs installations de forage en injectant un flux constant de dioxyde de carbone liquide. Cela leur a permis de forer à 3,2 km de profondeur sur le flanc du volcan et d’atteindre une roche à 331 °C en début d’année.
D’autres puits expérimentaux ont atteint des températures encore plus élevées, mais aucun n’a résisté longtemps. Des expériences de forage en Islande et à Hawaï ont été interrompues après avoir rencontré du magma de manière inattendue, ce qui a endommagé les trépans. Des puits forés au Japon et en Italie ont atteint des roches à plus de 482 °C, approchant la zone de la croûte terrestre où la roche rigide commence à se comporter comme de la pâte à modeler. Cependant, ces forages ont été abandonnés suite à des problèmes rencontrés avec le matériel de forage et les tubages en ciment.
Pour l’instant, Mazama Energy affirme que son puits est stable. Cependant, les scientifiques prévoient que les difficultés s’accumuleront à mesure que l’entreprise forera dans des roches plus chaudes et exploitera ses puits pendant des années. Les tubages en ciment et en acier seront alors exposés à des variations extrêmes de température et de pression.
Cependant, les avantages potentiels de cette nouvelle géothermie sont bien supérieurs aux défis qu’elle suppose. Mazama Energy prévoit de produire 15 mégawatts d’électricité sur le flanc ouest du volcan Newberry en 2026, avec une augmentation progressive de la production jusqu’à 200 mégawatts, soit suffisamment d’énergie pour alimenter un grand centre de données ou une petite ville.
Source : Médias américains.

Big Obsidian Flow dans le parc du Newberry (Photo: C. Grandpey)

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On October 12, 2012 I released a post on this blog, about a geothermal energy development project in the Newberry volcano area (Oregon). Such a project had triggered numerous protests because the region is potentially volcanically and seismically active, and the project therefore presented obvious risks.

Today in 2025, we learn that engineers are building in the region the hottest geothermal power plant on Earth. The plant will tap into the energy of what is, according to the USGS, “one of the largest and most hazardous active volcanoes in the United States.”.

Newberry

Vue du site exploité par Mazama Energy sur le Newberry (Source : Mazama Energy)

The structure has already reached temperatures of 331 degrees Celsius, making it one of the hottest geothermal sites in the world, and next year it will start selling electricity to nearby homes and businesses.

But the start-up behind the project, Mazama Energy, wants to reach a temperature of 389°C and become the first to make electricity from “superhot rock.”

Enthusiasts say that could usher in a new era of geothermal power. Today, geothermal produces less than 1 percent of the world’s electricity. But tapping into superhot rock, along with other technological advances, could boost that share to 8 percent by 2050, according to the International Energy Agency (IEA) which explains that geothermal using superhot temperatures could theoretically generate 150 times more electricity than the world uses..

The Newberry Volcano project combines two big trends that could make geothermal energy cheaper and more widely available. First, Mazama Energy is bringing its own water to the volcano, using a method called “enhanced geothermal energy.” Over the past few decades, pioneering projects have started to make energy from hot dry rocks by cracking the stone and pumping in water to make steam, borrowing fracking techniques developed by the oil and gas industry. Pilot projects have been developed in Nevada and Utah, and international researchers have demonstrated the technology in France, Germany, Switzerland and Japan.

Pumping water into rock fractures risks causing earthquakes, much like injecting wastewater from fracking. A Swiss enhanced geothermal experiment was shut down after setting off an M 3.4 quake in 2006. Sensors at the Newberry site recorded five tremors in the past six months, with the biggest reaching M2.5 on July 24, 2025.

Scientists say earthquakes will always be a risk, but it can be managed with good monitoring and engineering. The Energy Department says water pollution risks are low because geothermal plants recirculate the same water in sealed wells, passing through reservoirs much deeper than most groundwater.

The Newberry project also taps into hotter rock than any previous enhanced geothermal project. But even Newberry’s 331 degrees fall short of the superhot threshold of 373 degrees or above. At that temperature, and under a lot of pressure, water becomes “supercritical” and starts acting like something between a liquid and a gas. Supercritical water holds lots of heat like a liquid, but it flows with the ease of a gas, combining the best of both worlds for generating electricity.

A superhot geothermal well can produce five to 10 times more energy than a well at typical temperatures, which hover around 204°C. That means geothermal operators don’t have to drill as many multimillion-dollar holes in the ground, bringing down costs.

Eventually, superhot rock geothermal energy could be about as cheap as natural gas or solar — without the pollution of fossil fuels or the variability of renewables.

The Mazama company will dig new wells to reach temperatures above 398°C next year. Alongside an active volcano, the company expects to hit that temperature less than 5 kilometers beneath the surface. But elsewhere, geothermal developers might have to dig as deep as 20 kilometers.

Drilling into 398°C rock presents some devilish challenges. Conventional geothermal plants can use gear developed by the oil and gas industry, which can stand up to lower temperatures. But in superhot rock, standard drills die as their electronic components fail. Mazama engineers cooled their drilling rigs by pumping in a constant stream of liquid carbon dioxide. That allowed them to burrow3.2 km into the flank of the volcano to find 331 degrees rock earlier this year.

Other experimental wells have hit even higher temperatures, but none has survived for long. Drilling experiments in Iceland and Hawaii were called off after they unexpectedly hit magma, which broke their drill bits. Wells in Japan and Italy reached rock hotter than 482°C approaching the region of Earth’s crust where rigid rock starts behaving more like putty, but were abandoned after facing problems with their drilling equipment and cement casings.

So far, Mazama says its well has remained stable. But experts say challenges will pile up as the company drills into hotter rock and operates its wells for years on end, exposing the cement and steel casings to punishing up-and-down cycles of temperature and pressure.

However, the potential rewards loom larger than the challenges. Mazama plans to generate 15 megawatts of electricity on the western flank of Newberry Volcano in 2026, eventually ramping up to 200 megawatts, enough to power a big data center or a small city.

Source : US news media.

Ça bouge un peu à la Réunion…et beaucoup en Sicile !

L’OVPF constate depuis la mi-septembre une légère hausse de la sismicité sous le massif du Piton de la Fournaise (Île de la Réunion). Cette activité ne signifie pas forcément une éruption prochaine, mais elle sort un peu de la léthargie observée ces derniers mois.

Depuis la mi-septembre 2025, l’activité est observée à une vingtaine de kilomètres de profondeur sous la région des Plaines. Elle semble traduire une réactivation de la zone de transfert profonde, « potentiellement liée à des mouvements de magma en profondeur ou à une pressurisation accrue dans les conduits internes du Piton de la Fournaise », selon l’Observatoire.

De plus, depuis le 22 novembre 2025, on enregistre également une augmentation modérée de la sismicité sous la zone sommitale. Les instruments ont d’abord détecté une sismicité profonde (4 – 5 km) sous la bordure nord du cratère Dolomieu. Ces séismes sont de très faible magnitude (M<0.4), et la hausse actuelle reste limitée, bien en dessous de ce qui avait été observé dans cette zone lors des réactivations profondes de 1998 et 2015.
À partir du 24 novembre, cette activité profonde s’est accompagnée de l’apparition de plusieurs événements longue-période (LP), puis, à partir du 26 novembre, d’une légère hausse de la sismicité plus superficielle, vers 2 km de profondeur sous le sommet, au-dessus du réservoir magmatique superficiel, avec 16 événements enregistrés sur la journée.
L’OVPF explique qu’à l’heure actuelle cette hausse modérée de la sismicité, associée à l’absence de déformation significative du sol et à l’absence de changement notable dans les émissions de CO2 ne traduit probablement pas une réalimentation majeure du réservoir magmatique superficiel.

Photo: C. Grandpey

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En Sicile, la polémique autour des Crateri Silvestri ferait sûrement, à elle seule, s’agiter les sismomètres. Il y a quelques semaines, j’ai écrit une note à propos du droit d’entrée de 5 euros imposé aux visiteurs par Russo Morosoli, le soi-disant propriétaire des cratères, une situation déjà critiquée par beaucoup

Selon un dernier rebondissement de l’affaire, l’accès aux cratères se fait sur un terrain qui, en réalité, n’appartient pas à Russo Morosoli. Mais à Davide Biondi, pharmacien de profession, qui possède avec ses frères les parcelles 69 et 70 qui correspondent à l’entrée des sentiers des Monti Silvestri. Pr, c’est là que le groupe Russo Morosoli a installé sa camionnette de paiement qui est en service depuis début octobre.

L’affaire a rapidement pris une tournure juridique. Munis des documents du cadastre, Biondi et ses frères ont aussitôt contacté leurs avocats et adressé deux mises en demeure à la société de Russo Morosoli. On peut lire dans un document signé par les frères Biondi « que votre société exerce une activité économique sur notre terrain, exigeant un droit d’entrée de cinq euros par personne des touristes et randonneurs, ainsi que de toute personne souhaitant accéder au sentier situé sur le flanc ouest des cratères, au nord de la route départementale. Ils ont installé une barrière mobile composée de poteaux reliés par une barrière sur notre propriété et ont employé une personne, également sur notre terrain, pour contrôler les visiteurs et vérifier l’achat des billets. » Selon les frères Biondi, « cette activité, exercée sur notre terrain sans notre autorisation, constitue une violation de nos droits de propriété et est illégale. » Ce document inclut une mise en demeure formelle de cesser les activités et de retirer tout ce qui a été installé, avec le risque d’être poursuivi en justice, mais aussi de se voir réclamer des dommages et intérêts pour le préjudice subi et à venir.

De plus, selon la famille Biondi se trouvait également sur leurs terres l’autel de la Madonna della Neve, englouti par l’éruption de 1983 et déplacé, des années plus tard, près du refuge Sapienza. le pharmacien ajoute donc : « L’accès aux cratères doit absolument rester libre. Quant à l’argent récolté pour accéder aux cratères, il devrait servir à remettre l’autel à son emplacement d’origine.

Selon le journal La Sicilia dont l’article sert de support à cette note, c’est un coup dur pour l’histoire des cratères de Silvestri, dont la controverse repose entièrement sur l’exercice du droit de propriété privée. Or, ce sont précisément ces droits que le groupe Russo Morosoli revendique dès la première ligne de son communiqué officiel : « Nous avons acquis les cratères de Silvestri en 1997 suite à la faillite de la société Montenero.» Un jugement sur lequel les frères Biondi ont désormais leur mot à dire.

Il ne reste plus qu’à attendre le prochain numéro de cette farce à la mode sicilienne…

Source : La Sicilia.

Photo: C. Grandpey