Un apprentissage récent sur les tremblements de terre pourrait améliorer notre capacité à anticiper les éruptions volcaniques, grâce à l’analyse de données sismologiques. Cette méthode innovante révèle les mouvements de magma à des profondeurs variées, offrant un nouvel outil prometteur pour la surveillance du volcan Etna.
L’éruption de l’Etna de février 2022 / Crédit : LaPresse
Les tremblements de terre peuvent aider à prévoir les éruptions volcaniques, anticipant des mois à l’avance les signaux géochimiques liés à la montée du magma. L’analyse du soi-disant b-value (valeur b), un paramètre sismologique qui compare la fréquence des tremblements de terre de faible magnitude par rapport à ceux plus forts, révèle les processus en cours sous terre dans les zones volcaniques et sismiquement actives.
Une étude récente de l’Institut National de Géophysique et Vulcanologie (INGV) a appliqué cette analyse à l’Etna, montrant comment les variations de b-value, examinées avec une méthode innovante, peuvent tracer les mouvements du magma des couches les plus profondes de la croûte à celles de surface. “Nous avons également découvert que les variations du b-value peuvent anticiper de plusieurs mois les anomalies géochimiques liées à la montée du magma et à l’éruption”, ont souligné les auteurs de cette étude, publiée récemment dans la revue Science Advances.
Les chercheurs ont examiné vingt ans de données sismiques (de 2005 à 2024) dans trois secteurs différents de la croûte, réussissant à distinguer les phases de montée du magma : de la recharge depuis le manteau, à son transfert et accumulation à des profondeurs intermédiaires jusqu’à la montée finale vers la surface. Les résultats indiquent que le suivi du b-value aurait pu prévenir les éruptions volcaniques observées au cours des dernières décennies.
“Ces résultats soutiennent l’intégration de cette méthode dans les systèmes de surveillance pour le suivi de l’Etna à moyen et long terme – ont ajouté les chercheurs – Cette approche contribue à combler les lacunes dans la compréhension des processus de montée du magma profond.”
Qu’est-ce que le b-value pour prévoir les éruptions de l’Etna
Le b-value, ou valeur b, est un paramètre sismologique établi, lié au rapport entre le nombre de tremblements de terre de faible et haute magnitude dans des régions spécifiques de la croûte terrestre, comme l’aire volcanique de l’Etna. Dans ces contextes sismiquement actifs, la valeur b est généralement plus élevée, reflétant les variations du stress croûtière moyen.
Cependant, ce qui n’était pas complètement compris, c’est comment la valeur b peut tracer le mouvement du magma des parties profondes de la croûte jusqu’à la surface, c’est-à-dire comment ce paramètre permet de prévoir les éruptions volcaniques. En analysant les données d’activité de l’Etna au fil du temps à travers les variations de la valeur b, les chercheurs de l’INGV ont mis en lumière le potentiel de ce paramètre sismologique en tant qu’indicateur clé pour détecter les différentes phases de la migration du magma.
Variations du b–value au fil du temps dans trois secteurs de la croûte de l’Etna / Crédit : Science Advance 2025
“En particulier – observent les chercheurs – la recharge du magma depuis le manteau est cohérente avec une diminution des valeurs de b au fil du temps à des profondeurs supérieures à 10 km sous le niveau de la mer. Inversement, l’écoulement de magma vers des secteurs plus superficiels entraîne une augmentation de ce paramètre.”
Lors des phases de stockage du magma à des profondeurs intermédiaires (entre le niveau de la mer et 8 km de profondeur), il est possible d’observer les deux variations : la diminution des valeurs b est liée à l’injection de magma faiblement dégazé provenant de niveaux plus profonds et/ou à une réduction de la pression volatile ; l’augmentation des valeurs b est associée à une hausse de la pression volatile due à un dégazage accru et/ou au transfert du magma vers des niveaux plus superficiels.
Comment les tremblements de terre prédisent les éruptions de l’Etna
En étudiant les variations du b-value dans les différents secteurs de la croûte, les chercheurs ont mis en lumière les mouvements du magma même dans les strates les plus profondes, contrairement aux méthodes basées sur les observations géologiques et les données géophysiques et géochimiques, qui fournissent des informations sur les mouvements du magma dans les couches intermédiaires et superficielles de la croûte terrestre.
“Parce que les tremblements de terre révèlent immédiatement les mouvements du magma en profondeur, alors que les gaz, avant d’être détectés en surface, doivent traverser plusieurs kilomètres de croûte terrestre”, a déclaré un chercheur.
En surveillant le b-value grâce à cette nouvelle méthode, les chercheurs peuvent ainsi améliorer les estimations sur le timing des éruptions de l’Etna. “Le b-value – a ajouté le chercheur – pourrait être utilisé pour suivre le mouvement du magma à l’intérieur de la croûte et évaluer l’état évolutif du volcan avant les éruptions.”