Evaluation des aléas d'un volcan de type point chaud dans l'océan indien : l'île de la réunion – VOLKARISK

Le récent Tsunami du 26 décembre 2004 montre la nécessité de mieux connaître les risques encourus dans l'Océan Indien par les populations locales et touristiques. Le volcan de point chaud de L'Ile de La Réunion est en continuelle activité. Sa croissance s'accompagne de destructions épisodiques, mais catastrophiques, dont on a mesuré l'importance que récemment grâce à plusieurs campagnes en mer. Les avalanches de débris et glissements de terrain, de la terre à la mer, ont été spectaculairement mises en évidence par les études bathymétriques tout autour de l'Ile. Les volumes rocheux impliqués sont considérables (plusieurs dizaines de milliers de km3). La répétition de ces avalanches pourrait, à l'avenir, affecter sur l'Ile des zones habitées, provoquer dans le même temps des tsunamis dévastateurs sur les îles avoisinantes (Maurice, Madagascar, Comores, etc) et déclencher également des vagues en retour sur l'Ile elle-même. D'autres risques, plus localisés mais dangereux pour les nombreux visiteurs du volcan, sont liés aux éruptions elle-mêmes.

Le projet a pour objectif une évaluation des risques liés à cette activité volcanique permanente en mettant l'accent sur la partie active du volcan : le Piton de la Fournaise. Le système est complexe car il implique de mettre en évidence un certain nombre d'interactions entre des paramètres qui sont le plus souvent étudiés séparément. Si l'accumulation aérienne des produits volcaniques est naturellement soumise à des glissements de grande ampleur vers la mer, les déstabilisations ne sont pas sans relation avec l'ascension du magma vers la surface, l'injection et la croissance des dykes, la réactivation de grandes failles régionales qui découpent le plancher océanique, ou l'hydrothermalisation et donc la fragilisation des parties centrales de l'édifice. Pour comprendre les différents moteurs de ces déstabilisations, il est essentiel de considérer l'édifice du Piton de la Fournaise dans sa totalité en corrélant l'activité des structures de surface avec une radiographie interne des zones les plus sensibles de l'édifice. L'approche méthodologique se veut ainsi résolument large, en abordant par des outils multiples tous les paramètres qui concourent à l'instabilité de l'édifice.

Plus précisément, dans une premier volet d'acquisition de données, lequel implique le plus grand nombre de chercheurs, il s'agit de marier des méthodes aussi diverses que l'interférométrie radar, les données par GPS et extensomètre, le suivi des variations thermiques, la photogrammétrie ou la tomographie géophysique, cette dernière regroupant tout un panel de méthodes allant des données de polarisation spontanée ou de résistivité électrique aux données d'audio magnéto tellurique (AMT) ou d'électro-magnétisme (TDEM). Cette étape doit permettre de localiser les lieux de déstabilisation et d'estimer l'ampleur des catastrophes potentielles.

Un second volet tente de modéliser certains facteurs déclenchant des déstabilisations. En premier lieu l'activité magmatique, par exemple par injection répétée de dykes, sera modélisée numériquement en 3D pour mieux comprendre comment l'accumulation de contraintes peut brusquement se relaxer en déplacement discontinu sur un plan de fracture. Les effets de l'hydrothermalisation sur la stabilité générale de l'édifice seront également étudiés, en particulier leur rôle dans la formation des grandes structures de glissement et des caldeiras emboîtées. Cette étude sera abordée par modélisation analogique.

Le troisième volet vise à estimer l'impact des déstabilisations sur la formation des raz de marée et tsunamis. Il s'agit d'établir le lien génétique entre les avalanches de débris de grande ampleur qui pénètre dans l'océan, la mise en mouvement de la masse liquide et la propagation d'ondes dévastatrices. L'approche est essentiellement numérique par la recherche de codes numériques appropriés mais sera complétée par une modélisation analogique reproduisant la pénétration des avalanches dans l'océan.

Au final, par ces trois volets menés en interaction, le projet débouche sur une meilleure connaissance de l'ampleur des déstabilisations et des effondrements vers la mer qui pourraient subvenir à l'avenir et qui seraient susceptibles de déclencher des tsunamis autour de l'Ile de la Réunion. Cette étude permettra une meilleure évaluation et prévision de l'aléa lié à ce phénomène dans cette partie de l'Océan Indien.