Un nouveau système de surveillance des volcans par radar mis au point par l’Université d’Alaska Fairbanks (UAF) et l’U.S. Geological Survey (USGS) va être adopté à travers les États-Unis et même au-delà. Ce nouveau système, financé par la NASA, pourrait permettre une détection plus précoce des signes d’activité volcanique. Reste à savoir si les coupes budgétaires décidées par l’Administration Trump permettront une utilisation efficace de ces nouveaux équipements.
L’Observatoire Volcanologique d’Alaska basé à l’UAF utilise un prototype de ce système, appelé VolcSARvatory, depuis début 2022. Son utilité est devenue immédiatement évidente lorsqu’un essaim sismique s’est produit sur le mont Edgecumbe, près de Sitka, en Alaska, le 11 avril 2022. Cela faisait longtemps que ce volcan ne se manifestait pas.

Vue du cratère du Mont Edgecumbe (Crédit photo : AVO)

Le VolcSARvatory utilise un radar à synthèse d’ouverture interférométrique, ou InSAR, pour détecter des variations de petits mouvements du sol de seulement un centimètre. Il fonctionne en combinant deux ou plusieurs images radar satellite de la même zone prises à des moments différents. Les variations de surface sur une longue durée peuvent être enregistrés en collectant des images répétées pour créer une série chronologique de données à partir d’un seul endroit. Selon des scientifiques américains, l’extension du système à tous les observatoires volcaniques de l’USGS permettra d’adopter une approche cohérente de surveillance des volcans actifs.
Le système VolcSARvatory permet de traiter et d’analyser de vastes volumes de données en quelques jours seulement là où un processus classique nécessiterait plusieurs semaines. Comme indiqué plus haut, le système s’est avéré utile pour étudier l’activité inattendue du mont Edgecumbe. En 2022, une équipe de l’Alaska Volcano Observatory et de l’Alaska Satellite Facility a commencé à analyser les données des 7 années et demie d’activité du mont Edgecumbe à l’aide du prototype VolcSARvatory. Les scientifiques ont découvert que la déformation de ce volcan avait commencé 3 ans et demi plus tôt, en août 2018. Une modélisation informatique ultérieure a révélé que c’était une nouvelle intrusion magmatique qui avait provoqué la déformation du sol.

Image InSAR montrant la déformation du sol sur l’île Kruzof dans le sud-est de l’Alaska. Elle permet de voir l’élévation du sol autour du mont Edgecumbe depuis août 2018. Les cases à droite de la carte indiquent, en centimètres, le soulèvement du sol sur les sites numérotés de l’île. (Source : AVO)

L’InSAR est utilisé depuis longtemps pour contrôler la déformation des volcans aux États-Unis, mais jusqu’à présent le travail a été effectué de manière fragmentaire. VolcSARvatory fournira désormais une connaissance situationnelle du comportement des volcans et identifiera peut-être des signes d’activité volcanique avant l’apparition d’autres paramètres, comme l’activité sismique.
L’utilisation de données satellite de type InSAR permettra d’améliorer la surveillance des volcans équipés de capteurs au sol et de surveiller les nombreux autres édifices qui ne disposent pas de stations au sol.
Le nouveau système de surveillance utilise de nombreuses autres observations par satellite, telles que la télédétection de gaz, thermique et visuelle pour surveiller ces volcans. La déformation de surface est un plus pour analyser l’activité volcanique. La déformation de surface peut révéler l’emplacement et le volume de nouveau magma et de gaz. Elle peut également indiquer si la pression augmente en raison de ce nouveau magma ou de ce gaz, ou si le système se dépressurise lorsque le magma et le gaz se déplacent en profondeur ou s’approchent de la surface et annoncent une prochaine éruption.
Le projet de l’UAF fait partie des sept projets sélectionnés par la NASA parmi les 60 autres dans le cadre du Disaster Program de l’agence spatiale. Les sept projets gagnants, annoncés le 20 décembre 2025, se partageront 6,3 millions de dollars sur deux ans.
Source : University of Alaska Faitbanks.

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A new radar-based volcano monitoring system developed by the University of Alaska Fairbanks (UAF) and U.S. Geological Survey (USGS) will expand across the U.S. and beyond. The expansion, funded by NASA, could lead to earlier detection of volcanic unrest. It remains to be seen whether the budget cuts decided by the Trump administration will allow for the effective use of this new equipment.

The Alaska Volcano Observatory at UAF has been using a prototype of this system, named VolcSARvatory, since early 2022. Its usefulness was immediately apparent when a swarm of earthquakes occurred at long-quiet Mount Edgecumbe volcano, near Sitka, Alaska, on April 11, 2022.

VolcSARvatory uses interferometric synthetic aperture radar, or InSAR, to detect ground movement changes as small as one centimeter. It works by combining two or more satellite radar images of the same area taken at different times. Long-duration surface changes can be chronicled by collecting repeated images to build a time series of data from a single location. According to US scientists, expanding the system to all USGS volcano observatories will provide a consistent approach to monitoring active volcanoes.

The VolcSARvatory system allows the processing and analysis of vast volumes of data in only a handful of days. The process would otherwise require several weeks. The system proved valuable in studying Mount Edgecumbe’s unexpected activity. In 2022, a team from the Alaska Volcano Observatory and Alaska Satellite Facility began analyzing the previous 7 1/2 years of Mount Edgecumbe data using the VolcSARvatory prototype and found deformation began 3 1/2 years earlier, in August 2018. Subsequent computer modeling indicated an intrusion of new magma caused the ground deformation.

InSAR has long been used to track deformation at volcanoes in the USA, but the work has been done in a piecemeal fashion to this point. VolcSARvatory will provide situational awareness of volcano behavior and possibly identify volcanoes that are becoming restless before other indications, like earthquake activity, show up. Using InSAR-type satellite data will enhance the monitoring of volcanoes that have been fitted with ground sensors and will allow for the monitoring of the many others that don’t have ground-based stations.

The new monitoring system uses a lot of other observations that are satellite-based, such as gas, thermal and visual remote sensing to monitor those volcanoes, and surface deformation adds an important indicator of volcanic activity. Surface deformation can reveal the location and volume of new magma and gases. It can also indicate whether pressure is building due to that new magma or gas, or whether the system is depressurizing as magma and gas either move to other underground locations or approach an eruption at the surface.

The UAF project is one of seven NASA selected from 60 submitted as part of the space agency’s Disasters Program. The seven winning proposals, announced December 20, will share 6.3 million dollars over two years.

Source : University of Alaska Faitbanks.