Des chercheurs ont identifié des séquences sismiques rares dans le supervolcan des Campi Flegrei, ce qui pourrait signaler des éruptions à venir. Ces découvertes, elles-mêmes intrigantes, s’appuient sur une analyse sismique approfondie et révèlent des mécanismes géologiques complexes dignes d’un suivi attentif.
En analysant l’activité du supervolcan des Campi Flegrei, les chercheurs de l’Institut National de Géophysique et de Vulcanologie (INGV) ont détecté des séquences de tremblements de terre particulières appelées « sciami similaires à des explosions ». Ce sont des signaux potentiels d’éruptions phréatiques, comme l’ont montré d’autres zones volcaniques. Voici de quoi il s’agit.
La caldera de la Solfatara
L’augmentation de sismicité observée ces dernières années dans la zone du supervolcan des Campi Flegrei présente une caractéristique particulière, mise en lumière par une nouvelle étude centrée sur les tremblements de terre enregistrés entre 2021 et 2024. En termes simples, les chercheurs ont identifié une série de séquences sismiques volcanotectoniques extrêmement rapides, avec un intervalle de temps très court entre chaque événement. Il s’agit des dits “sciami similaires à des explosions”, si rapides qu’ils ne sont pas facilement détectables. Des phénomènes similaires avaient également été observés dans les calderas d’autres zones volcaniques et, selon les auteurs de l’étude, pourraient représenter un signe de possibles éruptions phréatiques. L’activité phréatique est liée aux interactions entre l’eau et le matériau volcanique chaud, tel que le magma, qui peuvent engendrer des éruptions caractérisées par l’expulsion de roches, de vapeurs et d’eau. Il est à noter que le magma n’est pas toujours impliqué. Il convient de souligner qu’il ne s’agit pour l’instant que d’une hypothèse et qu’il n’existe pas de preuves de ces potentielles éruptions phréatiques, mais les séquences de sciami burst-like sont manifestement un signal à surveiller.
Cette étude a été menée par une équipe de recherche de l’Observatoire Vésuvien de l’Institut National de Géophysique et de Vulcanologie (INGV), qui a collaboré étroitement avec des collègues de la section de Pise de l’INGV et de l’Institut pour la Détection Électromagnétique de l’Environnement du Conseil National de la Recherche (CNR). Comme l’indique l’institut, depuis le début de la crise bradisismique actuelle aux Campi Flegrei, qui a commencé en 2005, les sismographes ont enregistré plus de 23 000 tremblements de terre. Les plus récents et significatifs ont été huit séismes en séquence qui, le mardi 11 février, ont été distinctement ressentis dans plusieurs communes à l’ouest de Naples, notamment Bacoli et Pozzuoli. Le tremblement le plus fort a été de magnitude 1,8.
Bien qu’ils soient de faible intensité, ces tremblements de terre sont très visibles pour la population car ils se produisent près de la surface. “Il faut considérer que la magnitude d’un tremblement indique l’énergie libérée, mais la manière dont il est ressenti en surface dépend également beaucoup de la profondeur à laquelle il est enregistré. Plus il est proche de la surface, plus il sera perçu avec force. Dans la zone des Campi Flegrei, les secousses sont ressenties fortement par la population car elles se produisent à faible profondeur”, a expliqué à Netcost-security.fr le docteur Piergiorgio Scarlato, responsable volcanologue de l’INGV.
Parmi les dizaines de milliers de séismes enregistrés aux Campi Flegrei – visiblement, tous ne sont pas perçus par les personnes – une partie est précisément représentée par les séquences particulières de sciami similaires à des explosions, avec des temps entre les événements extrêmement rapides. Un exemple est la séquence du fort tremblement de terre du 20 mai 2024, auquel ont été associés une quarantaine d’événements en séquence très rapides, avec un temps moyen d’environ 8 secondes entre chaque phénomène. Comme l’expliquent la doctoresse Flora Giudicepietro et ses collègues dans l’étude, ces sciami “peuvent être des indicateurs significatifs de processus hydrothermaux et géodésiques”.
Des séquences analogues ont également été détectées auprès d’autres volcans, comme le Mammoth Mountain, un complexe de dômes de lave aux États-Unis très actif sur le plan hydrothermal. Dans ce cas, le mécanisme ayant déclenché les sciami similaires à des explosions “a été attribué à une rupture fragile due à des fluctuations rapides de pression du fluide”, expliquent les scientifiques. D’autres événements similaires ont été enregistrés dans le complexe volcanique de Tatun à Taïwan ; dans ce cas, ils étaient liés à des « variations de pression dues à l’injection de fluide ». Les sciami similaires à des explosions sont également liés à l’éruption phréatique du 29 juin 2015 survenue sur le volcan Hakone, situé dans la préfecture de Kanagawa au Japon. Lors de cette occasion, l’explosion de roches, de vapeur et de cendres a projeté environ 100 mètres cubes de matériau, à proximité du volcan.
Les sciami explosifs particuliers détectés aux Campi Flegrei sont également interprétés par les experts comme “la réponse fragile à l’augmentation de la pression du fluide du système hydrothermal”, largement documentée par d’autres études. En pratique, la roche de la croûte se déforme en raison de la pression due à l’injection des fluides hydrothermaux. “L’effet potentiel d’un régime de stress extensif intensifié sur un système hydrothermal de plus en plus sous pression pourrait être une augmentation de la perméabilité de la roche, favorisant encore les émissions de gaz et la circulation rapide des fluides chauds dans les couches supérieures de la croûte. Conceptuellement, ces conditions pourraient prédisposer le système à l’activité phréatique et la survenue de séquences de type burst pourrait être un indicateur de cette possibilité dans la zone Solfatara-Pisciarelli”, expliquent les auteurs de l’étude, ajoutant que cela reste une “interprétation spéculative” nécessitant des études supplémentaires pour toutes confirmations nécessaires.
Ces séquences ont été principalement détectées dans la zone hydrothermale Solfatara-Pisciarelli, où ces dernières années un dégasage significatif a été enregistré ; en 2024, un flux d’environ 1 600 tonnes de dioxyde de carbone (CO2) par jour a été observé depuis le cratère de la Solfatara. Des sciami burst-like ont également été détectés en relation avec les dômes de lave du Mont Olibano, où une anomalie géodédique particulière est présente. L’étude de ces phénomènes, ainsi que des paramètres géophysiques et géochimiques, aide les scientifiques à interpréter le comportement du supervolcan et à prédire son évolution, au bénéfice de la sécurité. Rappelons qu’à ce jour, l’alerte pour le supervolcan est au Niveau Jaune et la phase opérationnelle de vigilance a été activée. Les détails de la nouvelle recherche “Burst-like swarms in the Campi Flegrei caldera accelerating unrest from 2021 to 2024” ont été publiés dans Nature Communications.