Des chercheurs ont découvert que les changements de végétation près des volcans observables depuis l’espace peuvent indiquer la montée du magma. Ceci pourrait offrir un nouvel outil pour anticiper les éruptions, utilisant des méthodes d’analyse précises et de haute technologie.
Des modifications dans la végétation à proximité des volcans, visibles par satellite, pourraient servir à prédire les éruptions. Selon les chercheurs, ces changements, associés à des événements sismiques et à des déformations du sol, signalent la montée du magma.
Crédits : Jeff Schmaltz, MODIS Rapid Response Team, NASA Goddard Space Flight Center
Les arbres peuvent aider à anticiper les éruptions volcaniques en montrant des signes de montée de magma. Des variations dans la végétation, telles que l’inverdiment et un feuillage plus luxuriant, indiquent des augmentations des émissions de dioxyde de carbone (CO2), un gaz souvent difficile à mesurer depuis l’espace, surtout lorsqu’il est libéré en faibles quantités en raison du niveau élevé de CO2 dans l’atmosphère.
Cependant, les chercheurs de la NASA et de la Smithsonian Institution de Washington expliquent que la libération précoce de ce gaz est l’un des plus clairs signes annonciateurs d’un réveil volcanique. Pour mesurer cela, les scientifiques ont développé une méthode permettant de déduire la libération de CO2 à partir de l’observation des arbres voisins des volcans. Lorsqu’il y a une augmentation locale de CO2, les feuilles des arbres deviennent plus vertes et semblent plus saines. Ce changement subtil peut être surveillé grâce au satellite Landsat 8 de la NASA et aux instruments du projet AVUELO (Airborne Validation Unified Experiment: Land to Ocean) de l’Institut de recherche tropicale de Smithsonian, comme le montre une récente étude publiée sur SciTechDaily et les résultats de la mission AVUELO.
Les signes d’une éruption volcanique peuvent être observés dans les arbres
Le dioxyde de carbone émis par le magma en montée rend les feuilles des arbres proches des volcans plus vertes, entraînant un changement visible de la végétation observable depuis l’espace. La détection de cet inverdiment constitue un outil supplémentaire pour les scientifiques, à côté des activités sismiques et des variations de la hauteur du sol, afin de comprendre ce qui se passe sous les volcans.
“Il existe des systèmes d’alerte précoce pour les volcans,” a déclaré Florian Schwandner, responsable de la Division des sciences de la Terre à l’Ames Research Center de la NASA, en Californie, qui a collaboré avec Josh Fisher de la Chapman University et Robert Bug de l’Université McGill. L’objectif ici est de les améliorer et d’augmenter leur rapidité.”
Plus précisément, l’étude de l’inverdiment des arbres pour surveiller l’activité volcanique, grâce aux images du satellite Landsat 8 et leur comparaison avec celles du satellite Terra de la NASA, du Sentinel-2 de l’Agence spatiale européenne et d’autres satellites d’observation terrestre, a montré une forte corrélation entre la couleur des feuilles des arbres autour du volcan Etna en Sicile et le dioxyde de carbone émis par la montée du magma.
Pour vérifier la précision de cette observation, Josh Fisher effectue des échantillons de sol, récoltant des feuilles d’arbres proches du volcan actif Rincon de la Vieja au Costa Rica, mesurant en même temps les niveaux de dioxyde de carbone avec un spectromètre intégré sur un avion de recherche. “Notre recherche est une intersection interdisciplinaire entre écologie et volcanologie,” a précisé Fisher. Nous sommes intéressés non seulement aux réactions des arbres au dioxyde de carbone volcanique comme préalarmes d’une éruption, mais également aux quantités que les arbres peuvent absorber, fournissant une perspective sur l’avenir de la Terre face à des niveaux élevés de dioxyde de carbone.”
Parallèlement, Schwandner a pu constater les avantages d’une surveillance du dioxyde de carbone près du volcan Mayon aux Philippines, via des capteurs in situ qui, en décembre 2017, ont détecté des niveaux de CO2 suggérant une éruption imminente. Ce signal a conduit à une évacuation de masse de la zone environnante, sauvant plus de 56 000 personnes d’une éruption massive le 23 janvier 2018.
L’utilisation de satellites permettrait également de surveiller le CO2 en réponse à la végétation autour des volcans situés dans des endroits isolés ou difficiles d’accès, fournissant des informations rapides sur des éruptions potentielles. “Il n’existe pas un signal unique chez les volcans qui pourrait être considéré comme définitif,” a souligné Schwandner. Cependant, surveiller les effets du dioxyde de carbone volcanique sur les arbres pourrait être quelque chose capable de changer la donne.”