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Dossiers scientifiques |
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Suivi de l’éruption du volcan islandais Eyjafjöll par des stations de mesures des infrasons
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Résumé :
Le volcan islandais Eyjafjöll (N63.6/W19.62), situé sous le glacier Eyjafjallajökul, est en activité depuis début mars 2010. Il est entré en éruption le 14 avril 2010 à 1h15TU, provoquant la fonte du glacier et d’importantes coulées d’eau et de boues, obligeant à évacuer 800 personnes. Un nuage de cendres éjectées dans la haute atmosphère a paralysé le trafic aérien du nord de l’Europe pendant une semaine. Cette activité du volcan est détectée par des stations de mesures d’infrasons situées à des milliers de kilomètres de la source.
Photo de gauche : Raymond Matabosch Photo de droite : agence REUTERS
De nombreuses phases éruptives ont été enregistrées par un réseau de stations infrasons situées à plus de 1800 km du volcan : les stations du CTBT du Groenland I18DK, de l’Alaska I53US, de Russie I43RU et I46RU, du Kazakhstan I31KZ, d’Allemagne I26DE, de Tunisie I48TN ainsi que les stations expérimentales de Flers (Normandie), d’ADBF (Ile-de-France), IGADE (Allemagne) et les stations suédoises et finlandaises de JAMTON, KIRUNA, LYCKSELE et SODANKYLA. La figure 1 localise ces stations par rapport au volcan.
Figures 1 : Localisation des stations infrasons (punaises vertes) ayant détecté les éruptions du volcan Eyjafjöll.
La figure 2 montre un exemple de diagramme temps/fréquence issu des bulletins automatiques hebdomadaires (méthode PMCC) enregistrés en continu, celui de Flers en Normandie : chaque bandeau noir correspond à une journée, l’échelle en abscisse représente l’heure de 0 à 24h TU, celle en ordonnées donne la fréquence de 0 à 4 Hz. Les rectangles de couleur représentent les détections automatiques dont la couleur indique l’azimut (0-360°, direction d’arrivée de l’onde à la station par rapport au nord) sur l’échelle à droite de la figure.
Figures 2 : Représentation graphique du bulletin automatique PMCC de la station infrasons de Flers en Normandie du 14 au 20 avril 2010.
Les détections en rouge correspondent à l’enregistrement des ondes infrasonores générées par le volcan. Elles se situent dans la gamme de moyenne fréquence (0.5 à 2.5 Hz). On note l’absence de détections dans la journée due uniquement au vent local et à l’activité humaine qui augmentent le niveau du bruit de fond de la station, et qui diminue donc sa capacité de détection.
La figure 3 montre un alignement des bulletins automatiques PMCC des stations ayant détecté l’activité du volcan, classées par ordre de valeur d’azimut de 0 vers 360°, avec indication de la distance et du temps théorique de propagation des ondes du volcan à la station (sous l’hypothèse d’une propagation stratosphérique à 300m/s). Les détections sont ramenées à la source (elles sont décalées de ce temps de propagation) afin de pouvoir repérer plus facilement les stations qui voient les mêmes explosions.
Les 1ères éruptions du volcan des 14 et 15 avril sont clairement détectées par les stations I46RU, I43RU, I18DK et les stations suédoises et finlandaises situées au Nord-Est du volcan. On note une sensible augmentation du nombre de détections à partir du 18 avril enregistrées par toutes les stations : la figure 4 représentant l’activité sismique mesurée sur le point culminant Godabunga à environ une vingtaine de kilomètres du volcan actif confirme un regain de l’activité volcanique.
Cependant, il n’y a pas de corrélation directe entre l’activité sismique et acoustique. L’activité sismique témoigne de la montée de magma, il n’y donc pas de source acoustique associée tant qu’il n’y a pas d’explosion (on voit pour la première explosion que le signal acoustique arrive bien après le maximum d’activité sismique).
Figures 3 : Représentation graphique des bulletins PMCC automatiques de 14 stations infrasons situées à moins de 5500 km du volcan.
Figures 4 : Représentation graphique de la sismicité enregistrée sur le point culminant du glacier du 13 au 20 avril 2010
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