Etudes sismologiques des volcans géants du Kamchatka (Russie)

Publié par Adrien le 15/06/2017 à 00:00
Source: CNRS-INSU
Dans la péninsule du Kamchatka, à l'extrême est de la Russie, le groupe de volcan Kluchevskoy fait partie de la chaine volcanique de Kuril-Kamchatka. Cette formation volcanique est le résultat de la subduction de la plaque Pacifique plongeant sous la péninsule du Kamchatka. Le volcanisme très vigoureux et varié des volcans de ce groupe (le Kluchevskoy volcanic group (KVG)), situés sous un couloir aérien de vols internationaux entre l'Amérique (L’Amérique est un continent séparé, à l'ouest, de l'Asie et l'Océanie par le détroit de Béring et l'océan Pacifique; et à...) de Nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) et l'Asie (L'Asie est un des cinq continents ou une partie des supercontinents Eurasie ou Afro-Eurasie de la Terre. Il est le plus grand continent (8,6 % de la surface totale terrestre ou 29,4 %...), en fait un laboratoire naturel pour étudier les grands systèmes volcano-magmatiques. Plusieurs études y ont été menées, afin d'en savoir plus sur les séismes "longue période" et l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) sismique de la zone.

L'étude de la sismicité d'une zone volcanique est une des principales méthodes d'étude et de surveillance de l'activité d'un volcan (Un volcan est un relief terrestre, sous-marin ou extra-terrestre formé par l'éjection et l'empilement de matériaux issus de la montée d'un magma sous forme de lave et de...). En effet, la remontée du magma depuis les réservoirs magmatiques profonds et les changements de pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) que cela implique dans la "plomberie (La plomberie est une spécialité de l'ingénieur en Mécanique appliquée au bâtiment et du plombier spécialisé, regroupant l'ensemble des techniques utilisées pour faire circuler des...)" volcanique vont provoquer des petits séismes détectables en surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec sa mesure, sa...). Parmi ces séismes volcaniques ceux de type "longue période" sont les plus directement liés aux mouvements de magma et aux variations de pression dans le système volcano-magmatique. Et en particulier, les séismes volcaniques "long-période" observés à des grandes profondeurs (plusieurs dizaines de km) représentent des signes de l'activation (Activation peut faire référence à :) des parties profondes de systèmes magmatiques et ainsi se trouvent parmi les premiers précurseurs d'une future éruption.


Carte de région volcanique étudiée. B. La représentation schématique du système magmatique. C. Activité de séismes volcaniques "long-période" profonds. D. Activité de séismes volcaniques "long-période" superficiels. / Crédits: N.Shapiro

Dans un article publié dans la revue Nature Geoscience, une équipe franco-russe présente une étude des séismes volcaniques "longue-période" profonds enregistrés sous le volcan Klyuchevskoy, de la péninsule du Kamchatka en Russie. Les résultats de cette étude montrent que le réservoir magmatique profond, situé au niveau de la limite entre le manteau supérieur et la croûte terrestre (La croûte terrestre est la partie superficielle et solide du matériau dont est faite la Terre. C'est la partie supérieure de la lithosphère (qui...) (Moho), se réactive systématiquement quelques semaines ou mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) avant les réservoirs superficiels. Ils suggèrent donc que ces séismes LP profonds représentent des précurseurs robustes de l'activation précoce d'un système volcanique.

Enfin, cette étude a aussi permis d'estimer les vitesses de transfert de pression magmatique à l'intérieur de conduits volcaniques et ainsi montrer que le transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications (la route, le canal ..). Par...) a travers un milieu poreux est un mécanisme plausible de transfert de magma dans les parties profondes de la croute.

Afin d'améliorer notre connaissance de ce système volcanique très actif, une équipe internationale a mené une campagne (La campagne, aussi appelée milieu rural désigne l'ensemble des espaces cultivés habités, elle s'oppose aux concepts de ville,...) sismologique de grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un véhicule utilisé par les sapeurs-pompiers, et qui emporte une échelle escamotable de grande hauteur....) dans cette région. Cette expérience a été nommée KISS (KiSS est l’acronyme de Kisekae Set System, mélange de l’art avec les ordinateurs originalement conçu pour permettre la création de poupée mannequin virtuelles....): Klyuchevskoy Investigation-Seismic Structure of an Extraordinary Volcanic System. Plus de 80 stations sismologiques temporaires ont été installées pendant 2015-2016. Ce réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un petit...) a enregistré pendant 1 an de nombreux tremblements de terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre...) d'origine tectonique (La tectonique (du grec « τ?κτων » ou « tekt?n » signifiant batisseur, charpentier) est l'étude des structures géologiques d'échelle kilométrique et plus (chaînes de montagnes, bassins...) et volcanique et notamment ceux associés à la mise en place de l'éruption de Klyuchevskoy qui a commencé en avril 2016. L'article décrivant cette campagne géophysique a récemment été publié dans le journal EOS. L'équipe scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.) termine la préparation de la base de données (En informatique, une base de données (Abr. : « BD » ou « BDD ») est un lot d'informations stockées dans un dispositif informatique. Les technologies existantes...) et commence son analyse, dont les premiers résultats sont attendus pour fin 2017.


Configuration de l'expérience KISS. (a) Carte 3D de Kamchatka montrant les principales structures tectoniques. La flèche rouge montre la position du groupe de volcans Klychevskoy (Klyuchevskoy Volcano Group, KVG). Les lignes en pointillés montrent les positions de chaines volcaniques actives (rouge) et éteintes (bleu). Le rectangle (En géométrie, un rectangle est un quadrilatère dont les quatre angles sont des angles droits.) jaune (Il existe (au minimum) cinq définitions du jaune qui désignent à peu près la même couleur :) montre la région ou la campagne sismologique a été menée. (b) Carte des stations sismologiques de l'expérience KISS. Les cercles montrent les stations temporaires et les triangles les stations permanentes. Le flèches rouges montrent cinq volcans actifs: Klyuchevskoy, Bezymianny, Tolbachik, Shiveluch, and Kizimen. / Crédits: N.Shapiro
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