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.

Le Vésuve à Cahors (Lot) le 6 novembre 2025 !

J’aurai le plaisir de présenter à CAHORS (Lot) – dans le cadre de l’Université pour Tous Cahors Quercy – une conférence intitulée « La Campanie, des Champs Phlégréens à Pompéi »  le jeudi 6 novembre à 14h30 au Centre Universitaire Maurice-Faure, 273 avenue Henri Martin .

Au départ de Pouzzoles, je conduirai le spectateur à travers la Campanie avec une première étape dans la Solfatara, une cocotte-minute prête à exploser. Puis, nous escaladerons les pentes du Vésuve dont la prochaine éruption pourrait être dévastatrice. Nous déambulerons ensuite dans les rues de Herculanum, Pompéi, mais aussi Oplontis et Stabies, détruites par le volcan en l’an 79.

Mon exposé se poursuivra avec un diaporama d’une vingtaine de minutes, en fondu-enchaîné sonorisé, intitulé « La Java des Volcans». Il fait voyager à travers l’île indonésienne de Java qui héberge plusieurs volcans aussi explosifs que le Vésuve.

A l’issue de la conférence, le public pourra se procurer le dernier livre « Histoires de Volcans – Chroniques d’éruptions » que j’ai écrit avec Dominique Decobecq, ainsi que des CD d’images de volcans.

Photos: C. Grandpey

Volcans du monde // Volcanoes of the world

Suite au shutdown aux États Unis, la Smithsonian Institution n’est pas en mesure de diffuser son bulletin hebdomadaire habituel sur l’activité volcanique dans le monde. Mes informations concernent donc un nombre limité de sites éruptifs.

Dernière minute : D’après les observations à partir des webcams, deux éruptions, d’une durée de quelques minutes chacune, se sont produites à 12 h 30 et à 18 h 40 le 30 novembre 2025 à White Island (Nouvelle-Zélande). Aucune autre éruption n’a été observée depuis. Le niveau d’alerte volcanique a été relevé à 3 et la couleur de l’alerte aérienne est passée à l’Orange.
Source : GeoNet.

Photo: C. Grandpey

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Une petite explosion  a été détectée le 29 octobre 2025 sur le Korovin (complexe volcanique de l’Atka (Aléoutiennes/Alaska) par des données sismiques et infrasonores le 29 octobre 2025. La couleur de l’alerte aérienne et le niveau d’alerte volcanique sont passés respectivement à l’Orange et à Advisory (surveillance conseillée). De brèves explosions peuvent se produire sur le Korovin sans signes avant-coureurs significatifs.

Source : AVO.

Vue du Korovin (à gauche) et du Kliuchef (à droite) dans le complexe volcanique de l’Atka (Crédit photo: AVO) 

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Le PHIVOLCS indique qu’une éruption phréatomagmatique mineure s’est produite au Main Crater du Taal (Philippines) dans l’après-midi du 25 octobre 2025. L’événement a généré des panaches qui se sont élevés à 1 200 mètres au-dessus du cratère.

Quatre autres éruptions de courte durée ont été enregistrées dans la partie nord-est du Main Crater du Taal entre les 25 et 26 octobre 2025, avec des panaches denses de 1 200 à 2 100 m de hauteur et de légères retombées de cendres sur les zones environnantes. Le Phivolcs explique qu’il s’agit d’éruptions phréatiques et phréatomagmatiques mineures, associées à des ondes de choc et à des coulées pyroclastiques très localisées.

Le niveau d’alerte 1 reste en vigueur sur le volcan, signe d’une activité de faible intensité.

 

Éruption du 25 octobre 2025 (Source : Phivolcs)

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Comme je l’ai expliqué à la fin de l’épisode 35 du Kilauea (Hawaï), l’inflation a repris au sommet et se poursuit, accompagnée de séquences de tremor et d’une lueur dans les bouches éruptives, ce qui confirme la probabilité d’un nouvel épisode. Les modèles montrent une fenêtre de prévision probable pour l’Épisode 36 du 5 au 11 novembre 2025 ; la période la plus probable se situe entre le 6 et le 9 novembre.
Source : HVO.

Double fontaine de lave de l’Épisode 35 (image webcam)

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Dans sa dernière mise à jour (28 octobre 2025), le MetOffice islandais indique qu’environ 14 millions de mètres cubes de magma se sont accumulés sous Svartsengi depuis la dernière éruption. Compte tenu des événements précédents le long de la chaîne de cratères de Sundhnúkur, la probabilité d’une nouvelle éruption augmente lorsqu’un volume de magma semblable à celui émis lors de la dernière éruption s’est accumulé sous Svartsengi. Depuis mars 2024, la quantité de magma émise sur la chaîne de cratères de Sundhnúkur a considérablement varié, de 12 à 31 millions de mètres cubes. Par conséquent, il est impossible de définir la date de la prochaine éruption.
L’activité sismique près de Krýsuvík se poursuit, avec de nombreux petits séismes enregistrés quotidiennement. Le 22 octobre 2025, deux séismes de magnitude 3,1 et 3,6 se sont produits à l’ouest de Kleifarvatn. L’affaissement du sol observé depuis l’été se poursuit également dans la région, mais a ralenti ces dernières semaines.

Source: Met Office

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Afin de calmer les angoisses de ceux qui redoutent une éruption des Champs Phlégréens (Italie), voici les dernières informations publiées par l’INGV le 28 octobre 2025.

Durant la semaine du 20 au 26 octobre 2025, 178 séismes d’une magnitude maximale de M2,8 ± 0,3 ont été enregistrés dans la région des Champs Phlégréens. 66 événements ont été enregistrés dans la seule région de Pouzzoles-Agnano Pisciarelli.

Source: INGV

S’agissant de la déformation du sol et du bradyséisme, la région traverse actuellement une phase de soulèvement. Les données postérieures à l’essaim sismique du 15 au 19 février 2025 ont montré une augmentation de la vitesse de soulèvement du sol, avec une valeur moyenne mensuelle d’environ 30 ± 5 mm/mois jusqu’à fin mars. À partir du début avril 2025, le soulèvement du sol s’est poursuivi, avec une valeur moyenne mensuelle d’environ 15 ± 3 mm/mois. Les données des 15 derniers jours montrent une augmentation du soulèvement du sol, avec soulèvement moyen préliminaire d’environ 20 ± 5
mm/mois. Cette valeur sera à affiner dans les prochaines semaines. À noter qu’on est loin du soulèvement de 1,80 m qui a entrainé l’évacuation du quartier de Rione Terra en 1983. Aucune éruption n’avat suivi cet événement.

Les paramètres géochimiques confirment la tendance à long terme au réchauffement du système hydrothermal. La fumerolle de la Bocca Grande dans la Solfatara confirme cette tendance à la hausse, avec une valeur moyenne d’environ 166 °C et des valeurs maximales d’environ
170 °C. Comme je l’ai indiqué précédemment, j’avais mesuré une température d’environ 140°C dans les années 1990.

Dans la conclusion de son rapport, l’INGV précise qu’aucun élément n’indique une évolution significative à court terme.

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Au Pérou, la situation est stable sur le Sabancaya. Aucune explosion n’est enregistrée ; toutefois, des émissions de vapeur d’eau et de gaz sont observées, atteignant une hauteur maximale de 1 100 m au-dessus du sommet du volcan.

Source : IGP.

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La situation est également relativement stable au Kamtchatka où la couleur de l’alerte aérienne reste Orange sur le Sheveluch et le Krasheninnikov. Elle est Jaune sur la Bezymianny et le Klyuchevskoy.

Source : KVERT.

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Due to the shutdown in the United States, the Smithsonian Institution is unable to release its usual weekly bulletin on global volcanic activity. My information therefore concerns a limited number of eruption sites.

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Last minute : Based on webcam observations two distinct eruptions lasting a dew minutes occurred at 12:30 pm and 6:40 pm on November 30, 2025 at White Island (New Zealand). No further eruption has been observed since. The Volcanic Alert Level was raised to level 3 and the Aviation Colour Code raised to Orange.

Source : GeoNet.

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A small explosion from Korovin Volcano (Atka volcanic complex (Aleutians / Alaska) was detected in seismic and infrasound data on October 29, 2025. The Aviation Color Code and Alert Level were raised to YELLOW/ADVISORY. Brief explosive events at Korovin Volcano can occur without significant precursory unrest.

Source: AVO.

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PHIVOLCS indicates that a minor phreatomagmatic eruption occurred at Taal‘s Main Crater (Philippines) in the afternoon of October 25 2025. The event generated plumes that rose 1,200 meters above the crater.

Four other short-lived eruptions were recorded at the northeastern portion of the Taal Main Crater between October 25 and 26, 2025, producing dense plumes 1 200–2 100 m high and minor ashfall over nearby areas. The events were minor phreatic and phreatomagmatic eruptions, with associated shockwaves and localized pyroclastic flows

The Alert Level 1 remains in effect over Taal Volcano, indicating low-level unrest.

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As I explained at the end of Kilauea‘s Episode 35 (Hawaii), inflation started again at the summit and continues along with seismic tremor and vent glow indicating that another episode is probable. Models suggest a likely forecast window of November 5–11 for Episode 36 with November 6-9 most probable.

Source : HVO.

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In its latest update (October 28 2025), the Icelandic Met Office indicates that about 14 million cubic meters of magma have accumulated beneath Svartsengi since the last eruption. Based on previous events in the Sundhnúkur crater row, the likelihood of a new eruption increases once a similar volume of magma has recharged beneath Svartsengi as was released during the last event. Looking at eruptions in the Sundhnúkur crater row since March 2024, the amount of magma that was released from Svartsengi each time has varied considerably, from 12 million to 31 million cubic meters. Therefore, there is still considerable uncertainty about the exact timing of the next event.

Earthquake activity near Krýsuvík continues, with numerous small earthquakes recorded daily. On October 22 2025, two earthquakes measuring M3.1 and M3.6 occurred west of Kleifarvatn. Subsidence, observed since the summer, also continues in the region, but has decreased in recent weeks.

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To allay the fears of those concerned about an eruption of the Phlegraean Fields (Italy), here is the latest information published by the INGV on October 28, 2025.

During the week of October 20-26, 2025, 178 earthquakes with a maximum magnitude of M2.8 ± 0.3 were recorded in the Phlegraean Fields region. 66 of these events were recorded in the Pozzuoli-Agnano Pisciarelli area alone.

Regarding ground deformation and bradyseism, the region is cuttently experiencing a phase of uplift. Data collected after the seismic swarm of February 15-19, 2025, showed an increase in the rate of ground uplift, with an average monthly value of approximately 30 ± 5 mm/month until the end of March. From the beginning of April 2025, ground uplift continued, with an average monthly value of approximately 15 ± 3 mm/month. Data from the last 15 days show an increase in ground uplift, with a preliminary average uplift of approximately 20 ± 5 mm/month. This value will be refined in the coming weeks. It should be noted that this is far from the 1.80 m uplift that led to the evacuation of the Rione Terra neighborhood in 1983. No eruption followed that event.

Geochemical parameters confirm the long-term warming trend of the hydrothermal system. The Bocca Grande fumarole in the Solfatara confirms this upward trend, with an average value of approximately 166 °C and maximum values ​​of approximately 170 °C. As I mentioned earlier, I measured a temperature of approximately 140°C in the 1990s.

In the conclusion of its report, the INGV states that there is no indication of a significant change in the short term.

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In Peru, the situation is stableat Sabancaya. No explosions are recorded ; however, water vapor and gas emissions are observed, reaching a maximum height of 1,100 m above the volcano’s summit.

Source : KVERT.

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The situation is also relatively stable in Kamtchatka where the aviation color code remains Orange for Sheveluch and Krasheninnikov. It is Yellow for Bezymianny and Klyuchevskoy.

Source : KVERT.

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Des dépôts de glace dans la région équatoriale de la planète Mars ? // Ice deposits in the equatorial region of Mars ?

Selon une nouvelle étude publiée le 14 octobre 2025 dans la revue Nature Communications, d’anciennes éruptions volcaniques explosives sur Mars pourraient expliquer la possible présence de glace enfouie dans la région équatoriale de la Planète rouge.
Des recherches antérieures ont montré que la surface de Mars est riche en glace. La plupart de ces dépôts se situent au niveau des pôles, comme on peut l’observer sur Terre.

Source: NASA / Hubble telescope

Cependant, récemment, les sondes spatiales Mars Odyssey et ExoMars Trace Gas Orbiter ont détecté des niveaux élevés d’hydrogène près du sol dans les régions équatoriales de Mars. Il se peut que cette glace soit là depuis fort longtemps si elle était enfouie sous de la poussière ou des matériaux volcaniques, et il est donc possible qu’elle soit toujours présente sous la surface de la région équatoriale de la Planète rouge.

Traces de glace près de la formation Medusae Fossae (MFF) au niveau de l’équateur martien, vues par la sonde Mars Express de l’Agence spatiale européenne.

Les scientifiques s’interrogent désormais sur l’origine de cette glace dans une zone où ils ne l’attendaient pas. Des travaux antérieurs avaient laissé supposer que l’une des origines possibles de cette glace était le volcanisme. En effet, les éruptions peuvent générer de grandes quantités de vapeur d’eau. À l’aide de modèles informatiques du climat martien, des chercheurs ont simulé des éruptions volcaniques explosives qui, selon des recherches antérieures, se seraient produites sur la Planète rouge il y a entre 4,1 et 3 milliards d’années. Ces modèles montrent que ces éruptions ont envoyé de la vapeur d’eau à haute altitude, et cette vapeur a pu geler dans l’atmosphère très froide de Mars avant de retomber sous forme de glace.

Olympus Mons et d’autres édifices montrent que le volcanisme a été très actif sur la planète Mars (Source: NASA)

Cela signifie qu’un volume considérable de glace a pu se déposer après des éruptions répétées pendant des millions d’années. Le volcanisme explosif a pu provoquer de tels dépôts de glace et de cendres à plusieurs reprises sur les basses latitudes de la planète. Cela expliquerait les signaux d’hydrogène significatifs mesurés près de l’équateur.
Cependant, les chercheurs ont averti qu’il existe d’autres possibilités et que l’hydrogène détecté par les sondes spatiales autour de l’équateur martien peut ne pas provenir de dépôts de glace, mais de divers minéraux. Les recherches futures devront rechercher des signes de glace recouverte de cendres dans les régions équatoriales de Mars afin de confirmer ou d’infirmer la présence de glace à cet endroit. Si ces poches de glace équatoriales existent vraiment sur Mars, elles pourraient s’avérer précieuses pour les futures explorations par l’Homme. Une autre hypothèse est que des éruptions volcaniques ont pu envoyer de l’acide sulfurique dans l’atmosphère martienne. Cela a pu générer des aérosols qui ont réfléchi la lumière solaire et refroidi la Planète rouge, la plongeant dans un hiver global, ce qui a pu entraîner une accumulation prolongée de glace.
Il se peut aussi que ces anciennes éruptions volcaniques martiennes aient également généré de la chaleur et des substances chimiques susceptibles de créer des environnements habitables de courte durée. Ces régions ont alors pu offrir des conditions transitoires, mais potentiellement propices à la vie. Comprendre où et comment ces dépôts de glace et de cendres se sont formés pourrait contribuer à la recherche de biosignatures passées sur Mars.
Source : space.com.

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According to a new study published on October14 2025 in the journal Nature Communications, ancient explosive volcanic eruptions on Mars could help explain mysterious hints of buried ice from the Red Planet’s equator.

Previous research found that the surface of Mars is rich in ice. Most of these deposits are located at its poles, just as seen on Earth. However, recently the Mars Odyssey and the ExoMars Trace Gas Orbiter spacecraft detected elevated levels of hydrogen near the ground on the equatorial regions of Mars. This ice could have lasted for long spans of time if buried under dust or volcanic debris, and still might exist below the surface of equatorial regions on the Red Planet.

Scientists are now wondering how this ice might have originated in this unexpected area. Prior work noted one possible origin of this ice was volcanism, which could generate large amounts of water vapor.

Using computer models of the Martian climate, researchers simulated explosive volcanic eruptions that previous research found happened on the Red Planet between 4.1 billion and 3 billion years ago. The models suggested that the eruptions released water vapor into high altitudes, which could have frozen in the cold Martian atmosphere and later fallen as ice.

This means that a huge volume of ice could have been delivered after repeated eruptions over the course of millions of years. Explosive volcanism could have repeatedly seeded low latitudes with ice and ash, producing buried or insulated ice deposits that help explain the excess hydrogen signals measured near the equator.

However, the researchers cautioned that the hydrogen that spacecraft have detected around the Martian equator might not come from deposits of ice, but a range of minerals, among other possibilities. Future research will need to look for signs of ash-covered ice in the equatorial regions of Mars to support or refute the chances of ice there. If these equatorial ice pockets exist on Mars, they could prove valuable for human explorers there.

Another hypothesis is that volcanic eruptions could have spewed out sulfuric acid into the Martian atmosphere. This could have generated sunlight-reflecting aerosols that cooled the Red Planet, plunging it into a global winter that could in turn have let ice accumulate for a prolonged time.

But these ancient Martian volcanic eruptions might have also generated heat and chemicals that could create short-lived habitable environments. Those regions might have offered transient but potentially life-supporting conditions. Understanding where and how these ice–ash deposits formed could help guide the search for past biosignatures on Mars.

Source : space.com.

https://www.space.com/