De nombreux phénomènes hydrothermaux, comme la présence de fumerolles et de sources chaudes, traduisent l'origine volcanique des champs phlégréens. © Donar Reiskoffer, Wikimedia common, CC by-sa 3.0

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Supervolcan : une menace grandissante d'éruption à Naples, vraiment ?

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Depuis une quarantaine d'années, les champs Phlégréens tout proches du Vésuve font régulièrement l'objet d'annonces inquiétantes. Il s'agit d'un supervolcan qui mérite, certes, d'être soigneusement et constamment surveillé car il menace une importante population. Mais il reste difficile de dire s'il est actuellement en route, ou non, vers une nouvelle éruption.

Interview : sommes-nous menacés par les supervolcans ?  On nomme supervolcans les volcans capables de faire une éruption exceptionnellement massive et dévastatrice. Leur intensité varie mais est suffisante pour créer des dommages à l’échelle continentale. Futura-Sciences a rencontré Jacques-Marie Bardintzeff, docteur en volcanologie, afin d’en savoir plus sur ces dangereux volcans. 

Il aurait été intéressant de savoir ce qu'aurait pensé et dit Haroun Tazieff, s'il était encore parmi nous, de la récente publication dans Nature Communications d'une équipe de volcanologues italiens et français. Elle concerne une modélisation d'un des mécanismes d'éruptions possibles. Cet article technique a attiré l'attention des médias parce qu'il semblait indiquer une augmentation des risques volcaniques associés à un supervolcan mythique, celui de la caldeira des Campi Flegrei, plus connus sous le nom de champs Phlégréens.

La caldeira est située tout près de la ville de Naples et du Vésuve et étant donné la densité de population importante, les chercheurs estiment qu'au moins un demi-million de personnes seraient menacées par une reprise importante de l'activité de ce volcan. Des signes avant-coureurs d'éruptions dans les Campi Flegrei sont donc particulièrement inquiétants s'ils sont réels, même s'il ne s'agit pas d'une super-éruption (la toute dernière, très modeste, remonte au 29 septembre 1538 à l'est du lac d'Averno et a donné naissance au Monte Nuovo). Alors, faut-il vraiment s'angoisser ?

En millimètres, les variations d'altitudes dans la ville de Pouzzoles depuis 1968. On constate deux épisodes importants qui avaient inquiété des volcanologues de l'époque. © 2016 Osservatorio Vesuviano, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

La réponse est difficile à donner et les auteurs de l'article de Nature reconnaissent eux-mêmes qu'il reste impossible de dire, d'une part si l'on va vraiment s'acheminer vers une nouvelle éruption, et d'autre part, sur quelle échelle de temps. On peut néanmoins se convaincre de la justesse de leur prudence en consultant le site l'Institut national de géophysique et de volcanologie (en italien : Istituto Nazionale Geofisica e Vulcanologia, INGV). Les géophysiciens, géochimistes et volcanologues italiens surveillent bien évidemment depuis longtemps les champs Phlégréens.

Un zoom sur la courbe précédente et qui montre que de 1985 à 2011, le sol s'était abaissé, ce qui tendrait plutôt à indiquer une diminution des risques d'éruptions, mais sans le démontrer. © 2016 Osservatorio Vesuviano, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

Des variations de la hauteur du sol à Pouzzoles difficiles à interpréter 

On peut voir deux épisodes particulièrement spectaculaires de soulèvement de plus d'un mètre cinquante, à chaque fois, de la région au début des années 1970 et 1980, cumulant au total presque 3,5 m en 1985. On constate ensuite une déflation lente mais constante accompagnée de petits épisodes de gonflements. Ces mouvements du sol peuvent être interprétés comme un réapprovisionnement en magma du supervolcan, ce qui pourrait donc indiquer une éruption imminente. Mais si tel et bien le cas, la déflation de presque un mètre depuis les années 1980 serait plutôt rassurante.

Reste que depuis 2012, les chercheurs constatent à nouveau une reprise du gonflement de la caldeira, avec une accélération du phénomène. Mais au total, il ne s'agit que d'environ 40 cm. Il a été observé aussi que les fumerolles dans la région sont plus chaudes et que le taux de CO2 par rapport à celui d'H2O a augmenté, ce qui va dans le sens d'une dépressurisation du magma avec libération de plus de gaz carbonique, à la façon d'une bouteille d'eau gazeuse débouchée. Il n'est toutefois pas évident d'en conclure que l'on se rapproche vraiment d'une éruption.

Il n'en reste pas moins que deux volcans, celui de Rabaul en Nouvelle-Guinée et de Sierra Negra dans les îles Galapagos, sont entrés en éruption après avoir gonflé à un rythme similaire à celui observé ces dernières années dans la région des Campi Flegrei, selon l'un des auteurs de l'article de Nature, Giovanni Chiodini. Surtout, lui et ses collègues ont établi l'existence d'une pression critique de dégazage (critical degassing pressure, ou CDP en anglais) conduisant à une brusque libération de vapeur d'eau lorsque du magma est en interaction avec des roches dans une région parcourue par des fluides hydrothermaux. Cette libération peut conduire à une éruption.

Or, selon les chercheurs, il se pourrait que le magma sous les champs Phlégréens ne soit plus très loin de cette pression critique. Mais pour l'instant, ils ne peuvent rien dire de plus.

Pour en savoir plus

Italie : y a-t-il un supervolcan sous les champs phlégréens ?

Article de Quentin Mauguit publié le 23/05/2012

La ville de Naples, en Italie, se trouverait à quelques kilomètres d'un supervolcan dormant sous les champs phlégréens. Son éruption pourrait être cataclysmique. C'est du moins ce que pensent plusieurs scientifiques. Un forage de 4.000 mètres de profondeur aurait dû être effectué en 2009 pour en avoir le cœur net, mais il a été interdit par le maire de l'époque pour des raisons de sécurité. Il vient à nouveau d'être autorisé, sans réelle amélioration apparente.

Les champs phlégréens, littéralement « champs brûlés » en référence aux nombreux phénomènes hydrothermaux qui y sont observés, jouxtent la ville de Naples. Il s'agit d'une caldera de 13 km de diamètre dont l'origine serait liée à deux éruptions volcaniques majeures survenues il y a 14.000 et 39.000 ans. Le site connaît depuis des regains d'activité magmatique, générant parfois de petites éruptions (la dernière a eu lieu en 1538), suivis de phases de repos.

Une étude réalisée grâce au satellite Envisat en 2006 a mis en évidence une élévation du sol de 2,8 cm survenue en moins de douze mois. Ce fait prouve l'existence de flux magmatiques souterrains pouvant même, selon certains scientifiques, alimenter un supervolcan en formation. Ces structures sont particulièrement destructrices lorsqu'elles entrent en éruption. Elles peuvent en effet libérer plus de 1.000 km3 de matière en seulement quelques heures ou quelques jours, avoir un impact sur le climat et surtout tuer des milliers ou des millions de personnes. 

Il s'agit d'une hypothèse, mais un projet, the Campi Flegrei Deep Drilling Project, a vu le jour pour l'étudier dans le cadre de l'International Continental Scientific Drilling Program (ICDP). Un forage à 500 puis 4.000 mètres de profondeur était prévu en 2009. Cependant, plusieurs avis scientifiques, soulignant notamment l'existence de risques de tremblements de terre ou d'explosions, ont poussé le maire de Naples de l'époque, Rosa Russo Iervolino, à interdire ces travaux. Près de trois ans plus tard, le responsable actuel de la ville, Luigi de Magistris, vient d'autoriser la reprise du chantier, c'est du moins ce que rapporte l'agence de presse italienne Ansa. Un forage de 500 mètres de profondeur est prévu, pour commencer...

Série temporelle présentant le mouvement vertical du sol (axe des ordonnées ; en mm) entre les mois de mars 1999 et juin 2006 (axe des abscisses) dans la zone de déformation maximum des champs phlégréens, au niveau de la ville de Pozzuoli. © Institute for the Electromagnetic Sensing of the Environment (IREA)

Un risque d’explosion non quantifiable

Benedetto De Vivo, de l'université de Naples, a été le principal opposant scientifique au projet en 2009. Selon lui, le forage pourrait provoquer plusieurs tremblements de terre de petites amplitudes. Mais ce n'est pas tout. Le sol de la caldera contiendrait un liquide supercritique à 3.000 mètres de profondeur. Sa rencontre avec du magma pourrait provoquer une explosion dont l'importance est impossible à quantifier. Des études préliminaires ont localisé la roche en fusion à 7.000 mètres sous la surface, donc au-delà de la profondeur maximale du puits prévu, mais dans ce domaine des erreurs ont déjà été commises dans le passé. Un forage réalisé en Islande a ainsi percé une poche magmatique en 2011.

Malgré ces affirmations, Ulrich Harms du Centre de recherche allemand en géosciences de Potsdam continuait d'affirmer à l'époque que le forage serait parfaitement bien maîtrisé et sans aucun risque pour le public. N'a-t-on pas creusé des milliers de puits dans le monde sans jamais recenser une seule explosion ? Il rappelait également la nécessité de connaître avec certitude le statut de la caldera, notamment pour déterminer le risque volcanique qu'elle présente.

À la recherche du potentiel géothermique de la région

Selon Giuseppe De Natale de l'Institut national italien de géophysique et volcanologie, le nouveau projet devrait débuter dans les mois à venir. Il permettra de placer des capteurs pour étudier le bradyséisme, c'est-à-dire la remontée ou la descente lente du sol au cours du temps, les activités sismiques et l'évolution de la température avec la profondeur. L'objectif est de comprendre le lien unissant les mouvements du sol et les phénomènes éruptifs. Par ailleurs, ce projet devrait également fournir des informations sur le potentiel géothermique de la région.

Selon l'Ansa, le maire de Naples était indisponible pour répondre aux questions des journalistes ces jours-ci. Aucune justification ne précise donc pourquoi ce projet a reçu son approbation. De plus, si le forage du puits se passe bien jusqu'à 500 mètres, il pourrait être prolongé de 3.500 mètres, comme prévu initialement.

Tout le monde s'accorde au moins sur un point : ce forage ne peut pas déclencher une éventuelle éruption volcanique, ce qui, en soi, n'est déjà pas si mal.