Surveillance des zones hydrothermales et fumerolliennes, et surveillance géochimique

Les zones hydrothermales et fumerolliennes sont des zones d'observation privilégiées de l'activité d'un volcan. La distribution géographique de ces zones renseigne sur la fissuration de l'édifice et donc sur les zones potentiellement faibles. Ces zones font l'objet d'une surveillance particulière portant sur des mesures de température (thermocouple), de débit et de nature des gaz.

Une fumerolle est une émanation gazeuse qui s'échappe par un orifice de la paroi du volcan et qui correspond au dégazage tranquille et régulier d'un magma en profondeur ; elle se produit même hors période éruptive.

Activité fumerollienne du Niri Taen Mbwelesu, cratère adventif du Marum (Vanuatu).

Les gaz sont de nature variée mais on trouve surtout de l'eau (H2O), mais aussi des quantités importantes de dioxyde de carbone (CO2), de sulfure d'hydrogène (H2S), de dioxyde de soufre (SO2) et d'acide hydrofluorique (HF) ainsi que quelques composés de chlore et d'azote. Certains de ces gaz sont très dangereux voire mortels.
Une solfatare (de l'italien solfo « soufre ») est une fumerolle sulfureuse qui donne des dépôts de soufre par réaction avec l'oxygène de l'air.

2 H2S + O2 ---> 2 S + 2 H2O

Champ de solfatare de Gendol, près du volcan Mérapi (Indonésie).
Les gaz sont prélevés et on peut mesurer leur température.

Colonne de soufre sur le plancher du cratère du Bromo (Java, Indonésie).

Il est important d'étudier l'évolution de ces productions de gaz. Elles sont une source d'informations précieuses sur l'activité du volcan. En effet, la quantité de dioxyde de soufre produite par un volcan est proportiennelle à son niveau d'activité. On utilise pour cela un spectromètre de corrélation : le COSPEC. Il est conçu pour mesurer la quantité de SO2 dans l'air.

Utilisation du COSPEC CGC-Resonance à Montserrat (Antilles). L'instrument mesure la quantité de dioxyde de soufre dans le panache volcanique. Le dioxyde de soufre absorbe certaines longueurs d'onde de lumière et l'instrument peut mesurer la quantité de cette absorption en observant la lumière du soleil passant au travers du panache.

En faisant des mesures régulières avec le COSPEC, on obtient ce type de graphe :

Taux d'émission de SO2 (en tonnes/jour) du Mont St. Helens, entre 1980 et 1988.
Le Mont St. Helens est entré en éruption en 1980.

Dans le cadre de la prévision des risques volcaniques, l'évolution de la composition chimique et isotopique des gaz (oxygène, carbone, soufre, azote et gaz rares comme l'hélium, l'argon et le krypton) est suivie de près : elle change quand on passe d'un système fumerollien à un système magmatique.

Dernière modification : 15/2/2005

Vous êtes le visiteur n°