Depuis le mois d’avril 2019, la sismicité d’origine volcanique augmente. Le 4 décembre 2020, la Montagne Pelée est placée en vigilance jaune volcanique. Le CÉSECÉM souhaite apporter un éclairage sur cette situation avec le concours de Monsieur Fabrice R. FONTAINE, Directeur de l'Observatoire Volcanologique et Sismologique de la Martinique (OVSM) de l’Institut de Physique du Globe de Paris et Conseiller du CÉSECÉM.
Pourquoi la Montagne Pelée a-t-elle été placée en vigilance jaune volcan ?
Après une période de sommeil de plusieurs années (la dernière éruption a eu lieu en 1929-1932), la Montagne Pelée montre de nouveaux signes d’activités sismiques qui se caractérisent de la manière suivante :
- Une augmentation du nombre de séismes d’origine volcanique enregistrés par les stations sismiques de l’OVSM IPGP depuis avril 2019,
- L’enregistrement de séismes profonds à partir d’avril 2019,
- La présence de trémors volcaniques (vibrations contenant des basses fréquences enregistrées par des sismomètres).
Quelles sont les explications possibles pour l’augmentation des séismes enregistrés ?
2 facteurs pourraient expliquer l’augmentation des séismes enregistrés par les capteurs mais non ressentis par la population :
La sismicité régionale :
Une sismicité d’origine tectonique est enregistrée par l’observatoire. Celle-ci est provoquée par le plongement de la plaque Sud-Américaine sous la plaque Caraïbe. L’augmentation de cette activité observée ces cinq dernières années pourrait provoquer des perturbations du champ de contrainte régionale et générer des séismes au sein de la montagne.
L’activité hydrothermale
Il s’agit d’un système complexe incluant la roche, l’eau et la chaleur. Il se réalise de la façon suivante :
D’abord, un réservoir magmatique est présent au sein de l’édifice. Puis une infiltration de l’eau de pluie, qui une fois arrivée près de la source de chaleur va se vaporiser et se transformer en gaz. Enfin le gaz va ensuite remonter vers la surface et se refroidir avant de redescendre de nouveau. La perturbation de ce système pourrait aussi générer une sismicité au sein de la montagne.
Que signifie la présence de séismes profonds ?
La plupart des séismes de la Montagne Pelée se situent sous l’édifice volcanique, entre la surface et 3 km en dessous du niveau de la mer. Leur magnitude est inférieure ou égale 1 et ils ne sont pas ressentis par la population.
La sismicité profonde pourrait correspondre à l’arrivée en profondeur de fluide magmatique dans un réservoir magmatique profond.
Que signifie la présence de trémors volcaniques ?
Le trémor volcanique est un signal contenant des basses fréquences due à un déplacement de fluides à l’intérieur de l’édifice volcanique. Ce fluide pourrait correspondre à du gaz dans le cas du trémor du 8-9 novembre 2020.
Ces trémors peuvent être associés à la réactivation du système hydrothermal de la Montagne Pelée. Ils ont été enregistrés pour la première fois le 8 et le 9 novembre 2020.
Comment se compose le réseau de surveillance spécifique à la Montagne Pelée ?
Surveillance de la sismicité :
- 9 sismomètres
- 3 accéléromètres
- 1 station sismique Vsat (avec transmission des données par satellite)
Surveillance des déformations :
- 4 GPS continus
- GPS de répétition
- 1 site avec 2 inclinomètres de forage
Surveillance des eaux et gaz (géochimie)
- 3 points de prélèvement au niveau de sources
Surveillance des lahars
- 3 géophones et sismomètres et un système pendulaire
Quelles sont les différents niveaux de vigilance volcanique ?
Il existe quatre niveaux de vigilance volcanique :
- Niveau de base (verte) : niveau de vigilance minimale, pas d’alerte. Les délais possibles sont de l’ordre du siècle à quelques années.
- Vigilance (jaune) : activité globale en augmentation ; variations de quelques paramètres. Cette alerte peut durer de quelques années à quelques mois.
- Pré-alerte (orange) : fortes variations de nombreux paramètres, sismicité fréquemment ressentie. Il ne reste que quelques mois voire quelques semaines pour passer à l’alerte 4.
- Alerte (rouge) : activité globale maximale, sismicité volcanique intense, déformation majeure, explosions. Éruption imminente, voire en cours.
L’éruption en cours de la Soufrière de Saint-Vincent implique-t-elle une éruption prochaine de la Montagne Pelée ?
Les études scientifiques n’ont pas identifié de connexion entre les réservoirs de stockage du magma de La Soufrière de Saint-Vincent et celui de la Montagne Pelée. Lors des 8 éruptions de la Soufrière de Saint-Vincent entre 1718 et 2000, l’éruption de 1902 est la seule se produisant la même année à la Soufrière de St Vincent et à la Montagne Pelée. Cette année là, ces 2 volcans sont entrés en éruption à quelques jours d'intervalle.
Historique des dernières éruptions dans l'arc des petites Antilles sur les 150 dernières années
Quels types de manifestations sont possibles avec la Montagne Pelée ?
Les manifestations volcaniques peuvent différer d’une éruption à l’autre et lors d’une éruption. Dans le cas de la Montagne Pelée, il a été observé :
Des éruptions phréatiques :
Ce type d'éruption se produit lorsque la température élevée du magma dans un volcan réchauffe suffisamment une grande masse d'eau au point que celle-ci se vaporise rapidement dans de grandes proportions. L’expulsion violente de la vapeur d’eau sous la forme d'une explosion forme un panache volcanique contenant de la vapeur d'eau et de fines gouttelettes d'eau condensée. Des cendres et des roches sont projetés lors de l’explosion.
Des éruptions magmatiques
Les deux dernières éruptions magmatiques de la Montagne Pelée montrent des phases effusives (croissance de dômes de lave) et explosives (« nuées ardentes »).
- Les phases effusives : Les dômes de lave des éruptions de 1902-1905 et 1929-1932 se sont formés lors de phases effusives avec l’arrivée du magma à la surface.
- Les phases explosives :Ce type d’éruption est riche en gaz. La destruction d’un dôme de lave par une explosion dirigée génère une coulée pyroclastique (« une nuée ardente ») de type péléen. Les écoulements pyroclastiques sont formés par une phase gazeuse transportant des éléments solides en suspension. Les coulées pyroclastiques dévalent les flancs du volcan très rapidement et avec des températures élevées (plusieurs centaines de degrés).
Le lahar
Ce terme d’origine indonésienne désigne une coulée boueuse avec des débris de roches volcaniques de toutes tailles ainsi que de la boue. Le lahar se forme rapidement et ils empruntent les vallées.
Un tsunami
Un tsunami est un risque important à considérer à la suite d’un lahar, d’une éruption volcanique ou d’un glissement de flanc de la Montagne Pelée dans la mer. Le 5 mai 1902, un tsunami avec une amplitude de 3 à 5 mètres à Saint Pierre (Tanguy, 1994) s’est produit à la suite d’un lahar dans la rivière Blanche.
A quand remonte les dernières éruptions de la Montagne Pelée ?
Depuis 1635, la Montagne pelée a connu quatre éruptions :
- 1792 : deux éruptions phréatiques
- 1851 : des éruptions phréatiques avec la première le 5 août 1851
- 1902-1905avec l'éruption majeure du 8 mai 1902 : éruption magmatique avec des phases effusives (croissance de dôme de lave) et explosives. L’éruption du 8 mai est précédée par des éruptions phréatiques. Des écoulements pyroclastiques connus sous le nom de «nuées ardentes» détruisent complètement la ville de Saint-Pierre, provoquant la mort d’environ 29000 personnes.
- 1929-1932avec au début plusieurs éruptions phréatiques comme celles du 16 septembre à 22h, du 14 octobre à 4h, 18 octobre 1929 vers 1h du matin. L’éruption de 1929-1932 ne fait aucune victime humaine et les destructions matérielles sont bien moindres qu’en 1902. Elle entraîne en revanche, l'évacuation de milliers de personnes pendant plusieurs mois, engendrant une désorganisation sociale et économique de l'île.
La Montagne Pelée va-t-elle entrer en éruption prochainement ?
Le niveau de connaissances actuel ne permet pas de prédire avec exactitude la date d’éruption d’un volcan, ni même l’évolution de la vigilance qui peut redescendre au niveau inférieur (verte).
Néanmoins, l’observation des 4 dernières éruptions de la Montagne Pelée a montré l’existence de signes précurseurs. Dans le cas de l’éruption de 1902, les premiers signes de réactivation de la Montagne Pelée se manifestent dès 1889 avec l’apparition de fumerolles. En 1901 et surtout au début de l’année 1902, le nombre et l’intensité des fumerolles augmentent régulièrement jusqu’au 23 avril 1902, quand la première explosion phréatique se produit. En outre, le nombre de séismes ressentis par la population augmente avant l’éruption magmatique.
Depuis l’état actuel de vigilance jaune, le délai possible avant une éruption (si les paramètres au niveau du volcan continuent de s’intensifier) s’établit en années ou en mois. Néanmoins le type de volcan associé à la Montagne Pelée peut occasionner des temps plus courts (de quelques mois à quelques semaines).
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