Dans la nuit du 2 octobre, un inquiétant tremblement de terre a secoué les villes situées au-dessus Champs Phlégréens, un immense volcan endormi depuis longtemps immédiatement à l’ouest de Naples, provoquant une frénésie dans les médias et les autorités locales. Les journalistes ont émis l’hypothèse que de la lave pourrait commencer à s’écouler du volcan, menaçant les 1,3 million de personnes qui vivent dans les zones à haut risque proches de son centre. Les vulcanologues ont demandé que les plans d’évacuation existants, qui supposent qu’une éruption peut être prévue 72 heures à l’avance, soient mis à jour pour inclure la possibilité de devoir évacuer toutes ces personnes après le début de l’éruption.
Le 31 octobre, le ministre italien de la Protection civile, Nello Musumeci, a déclaré qu’il envisagerait de relever le niveau d’alarme si l’activité sismique se poursuivait – une mesure qui déclencherait l’évacuation de certains hôpitaux et prisons et encouragerait les 500 000 résidents les plus immédiats à quitter volontairement leur maisons. Après quelques semaines plus calmes, une autre essaim de tremblements a secoué la région le 23 novembre, incitant les médias à spéculer à nouveau sur la probabilité que du magma remonte à la surface.
Le tremblement de terre du 2 octobre, d’une magnitude de 4,0, et les centaines d’autres depuis lors ont mis fin à la période d’activité sismique la plus intense que les Campi Flegrei aient connue depuis des décennies. Au cours des deux mois précédant le 2 octobre, plus de 2 000 secousses de faible ampleur ont été enregistrées dans la région, dont le plus fort séisme depuis 1983. Les systèmes de surveillance ont montré que le sol à certains endroits s’était élevé de 1,17 mètre depuis 2005, dont les deux tiers. c’était arrivé depuis 2016.
La tension parmi les habitants reste élevée car les scientifiques ne savent pas avec certitude ce qui se passe sous la surface. La communauté scientifique s’accorde à dire que les secousses et le soulèvement sont des signes d’un réveil du volcan. Mais ils ont du mal à rectifier deux explications concurrentes du gonflement du terrain, débattues depuis des décennies, laissant les résidents et les chercheurs mal à l’aise. Une réponse au mystère géologique pourrait rapprocher les scientifiques de la détermination de la probabilité que le volcan explose. Cela pourrait également fournir aux géologues du monde entier des signes avant-coureurs qu’ils pourraient rechercher lorsque d’autres grands volcans commencent à gronder, en particulier supervolcans comme Yellowstone au nord-ouest des États-Unis, Toba en Indonésie et le complexe volcanique Altiplano-Puna en Argentine, en Bolivie et au Chili.
Un modèle – appelons-le le modèle du magma peu profond – postule que la sismicité et le renflement sont causés par le magma poussant à percer la surface, provoquant une éruption explosive, avec une violente sortie de magma très probable à court terme. Alternativement, dans le modèle des fluides chauds, la vapeur et les gaz chauds libérés par le magma situé plus profondément sous terre sont à blâmer. Dans ce cas, l’activité sismique en cours pourrait s’arrêter brusquement ou atteindre son apogée lors d’une éruption phréatique : le volcan rejetterait des liquides chauds, des gaz et des fragments de roche au lieu de lave. Cela constituerait une menace moindre, même si elle resterait mortelle car de nombreuses personnes vivent à proximité.
“Tout le monde s’accorde sur le fait que le magma est impliqué”, déclare Roberto Moretti, professeur agrégé de géochimie et de volcanologie à l’Université de Campanie Luigi Vanvitelli en Italie, et partisan du modèle des fluides chauds depuis 2013. Mais les scientifiques ne sont pas d’accord sur le rôle exact que joue le magma. et par conséquent sa proximité avec la surface. “D’où la grande question”, dit Moretti. « Où est le magma ?
Le volcan, connu sous le nom de Champs Phlégréens en anglais, comprend deux douzaines de cratères et autres structures dans une zone de 14 kilomètres de diamètre. Un tiers se trouve sous la mer Tyrrhénienne, entre le continent italien et l’île de Sardaigne. Le volcan est actif depuis au moins 80 000 ans. Sa caldeira – la dépression créée lorsque la vidange des chambres magmatiques provoque l’effondrement du toit d’un volcan – s’est formée après deux violentes éruptions il y a 39 000 et 15 000 ans. Le plus ancien a provoqué un hiver volcanique dans des zones situées à moins de 100 km, envoyé des cendres jusqu’en Russie et refroidi brusquement le climat dans le monde entier.
Après sa dernière éruption en 1538, le volcan est devenu silencieux. À l’heure actuelle, « tout lien antérieur entre la roche en fusion sous terre et la surface a été scellé », explique Christopher Kilburn, professeur de volcanologie et de risques géophysiques à l’University College de Londres. En conséquence, la croûte sert de barrière, et Kilburn dit qu’avant qu’une autre éruption puisse avoir lieu, la croûte doit être rompue, créant ainsi une nouvelle voie pour la lave ou les fluides.
Les scientifiques pensent que cela se produit depuis le réveil des Campi Flegrei dans les années 1950. À cette époque, une modeste sismicité s’est manifestée, associée à la lente flexion (soulèvement et affaissement) du sol. Les scientifiques affirment que la pression exercée sous la partie supérieure de la croûte terrestre s’exerce contre celle-ci à une profondeur de deux à trois kilomètres, la provoquant à s’étirer et à se fracturer, créant ainsi des tremblements de terre superficiels et un renflement de la surface. Entre 1982 et 1984, le sol s’est élevé de 1,8 mètre et quelque 30 000 personnes ont été évacuées lors de ce que de nombreux scientifiques considèrent comme une éruption avortée : on pense que le magma est remonté près de la surface, pour ensuite stopper sa remontée. Le sol a recommencé à se dégonfler jusqu’en 2004, lorsque le soulèvement actuel a commencé.
Selon un article de 2023 co-écrit par Kilburn dans Communications Terre et Environnementchaque épisode de soulèvement étire davantage la croûte, créant des conditions plus favorables à une rupture et ouvrant la voie à une éruption.
Mais c’est là que réside la division. Selon le modèle du magma peu profond, la montée du magma exerce une pression sur la croûte, ce qui s’est produit lorsque le sol s’est élevé dans les années 1980. Selon le modèle des fluides chauds, qui a gagné en popularité depuis l’augmentation de la sismicité dans la région en 2016, le magma se trouve plus profondément, mais il envoie de plus en plus de vapeur et de gaz chauds vers la surface.
Il reste difficile de trouver des preuves définitives en faveur de l’un ou l’autre modèle. Les géophysiciens n’ont pas d’accès direct aux phénomènes souterrains complexes qu’ils étudient. Au lieu de cela, ils analysent les signaux indirects des processus qui atteignent la surface, tels que la sismicité, le soulèvement du sol et les gaz émis par les évents appelés évents. fumerolles. “Ce n’est pas unique aux Campi Flegrei”, explique Kilburn. “Chaque fois qu’un volcan se réveille, nous devons tous faire preuve d’un peu d’imagination pour comprendre la signification des signaux.” Moretti compare les efforts des volcanologues à ceux des médecins du passé qui essayaient de discerner les maladies humaines uniquement à partir des symptômes d’une personne, sans avoir une connaissance détaillée des processus corporels internes.
Moretti et Kilburn, entre autres, notent que le soulèvement a jusqu’à présent été plus lent qu’en 1982-1984, lorsqu’il était probablement dû à une montée de magma à faible profondeur, ce qui n’a pas vraiment été observé dans les circonstances actuelles. Le modèle des fluides chauds serait cohérent avec les grandes quantités de dioxyde de carbone mesurées au niveau des fumerolles et avec la forme du renflement du sol, qui est plus grande à l’épicentre, près de la ville de Pozzuoli, en Italie, et diminue progressivement à partir de là.
La seule enquête que les scientifiques pourraient mener est de forer. “Les forages constituent le moyen le plus efficace et le plus direct d’étudier la géologie et les volcans”, déclare Giuseppe De Natale, directeur de recherche à l’Institut national italien de géophysique et de volcanologie, qui a accepté de s’entretenir avec Américain scientifique en tant que chercheur individuel et non en tant que représentant de l’institut. De Natale a dirigé les efforts visant à forer un forage pilote de 500 mètres en 2012, qui a fourni aux scientifiques des informations stratigraphiques plus précises sur les origines et les limites de la caldeira. Mais il affirme que les politiciens et les médias locaux, ainsi qu’un scientifique local, ont commencé à « faire la guerre » au projet en le qualifiant de dangereux. L’opinion publique s’est retournée contre un deuxième forage de 3,5 km, ce qui a amené les bailleurs de fonds à retirer leur soutien.
On ne sait pas vraiment si le soutien en faveur de nouveaux forages a augmenté maintenant que la menace semble plus grande. De Natale affirme que la nouvelle de nouveaux forages provoquerait probablement une réaction similaire, c’est pourquoi les initiatives de forage ont été suspendues pour le moment. Un forage de 3,5 km prendrait environ un mois à forer. Il aurait un diamètre compris entre 30 et 35 centimètres près de la surface et 10 à 12 cm en profondeur. Un tel forage percerait inévitablement la croûte terrestre, mais De Natale affirme que cela poserait peu de risques pour les résidents locaux car les forages modernes sont équipés de obturateurs d’éruption – des dispositifs mécaniques également utilisés dans les puits de pétrole qui surveillent et scellent les forages lorsque la pression dépasse un certain seuil. Moretti affirme que le forage pourrait générer une sismicité et que des fluides chauds et acides pourraient jaillir, comme c’est le cas dans les geysers.
Les forages permettraient aux scientifiques d’étudier les composés géochimiques profonds, ainsi que les roches, y compris leur température et leur pression. De plus, des forages aideraient les chercheurs à comprendre jusqu’où la croûte peut s’étirer. “Nous savons que le sol s’est élevé de quatre mètres depuis 1950 et de 1,17 mètre depuis 2005, mais nous ne savons pas quelle pression supplémentaire les roches peuvent supporter”, explique De Natale. Quatre mètres de soulèvement pourraient être modérés, dit-il, ou pourraient être proches du point critique d’une éruption imminente.
Kilburn dit que les différences entre les scientifiques pourraient ressembler à des tatillons pour les habitants de la caldeira, car tant que le soulèvement se poursuivra, la pression souterraine augmentera et la sismicité continuera d’augmenter. Pourtant, De Natale estime que des séismes plus forts pourraient également signifier que des fractures se produisent sous terre, permettant ainsi à une partie de la pression de s’atténuer. Une tendance similaire semble s’être produite fin octobre, lorsque le nombre de secousses sous les Campi Flegrei a diminué. Mais De Natale estime que cette tendance pourrait être de courte durée : « Les fractures guérissent avec le temps, et lorsqu’elles se referment, la pression recommence à monter », dit-il. Quelque chose de similaire s’est produit en 2013, lorsque la sismicité a semblé baisser pour reprendre au bout d’un an. “C’était comme si tout était fini”, ajoute De Natale. “Mais tout a recommencé, comme avant.”
