MagmaPropagator: vers un outil opérationnel de prédiction pour la localisation et le timing des bouches éruptives induites par la propagation d'intrusions magmatiques. – MagmaPropagator

Ce projet vise à développer un outil de prédiction de la propagation du magma dans la croûte superficielle afin d’estimer, à l’avance, la position et le moment de l’ouverture d’une nouvelle bouche éruptive. Il est fréquent que le magma ne suive pas un conduit central et se propage selon une trajectoire plus ou moins tortueuse, conduisant éventuellement à l'ouverture d'une nouvelle fissure sur les flancs du volcan ou dans une caldera. Les zones susceptibles d'être affectées par de telles fissures sont nombreuses et parfois densément peuplées. Jusqu'à présent l'estimation de l'aléas n'a été basée que sur l'étude statistiques des évènements passés.
Dans ce projet, nous proposons de tirer parti de la connaissance accumulée par des années de recherches sur la propagation du magma, recherches aujourd'hui suffisamment avancées pour permettre d'envisager un outil de prédiction opérationnel fondé sur des principes mécaniques. Nous développerons notre approches sur trois volcans très bien instrumentés: les Champs Phlégréens en Italie, qui présentent un risque volcanique élevé et motivent le développement de méthodes de prédictions en temps réel, l'Etna en Italie et le Piton de la Fournaise sur l'ile de la Réunion qui, avec des éruptions fissurales fréquentes, présentent un environnement idéal, riche en données pour tester nos modèles. Des modèles existants et complémentaires de propagation de magma seront combinés afin d'obtenir une information à la fois sur la trajectoire suivie par le magma et sa vitesse de propagation. Nous utiliserons une approche de type Monte Carlo afin d'obtenir une information sur l'état de contrainte actuel dans un édifice volcanique particulier à partir de la distribution spatio-temporelle des bouches éruptives passées. Nous utiliserons également les techniques d'assimilation de données afin de mettre à jour en temps réels les scenarios produits à partir des données géophysiques enregistrées pendant une crise. Des données synthétiques seront produites par des simulations analogiques et numériques, ce qui nous permettra de tester efficacement nos outils de prédictions et leur application potentielle aux Champs Phlégréens. Les bénéfices attendus de ce projet sont: 1) Une meilleure connaissance de l'état de contrainte de l'édifice volcanique pour différents types de volcans, de son évolution au cours du temps et du contrôle exercé sur la migration de l'activité volcanique en surface, 2) un outil de prédiction à long-terme de la distribution des bouches éruptives utile pour la gestion de l'espace naturel et urbain, 3) un outil de prédiction à court terme efficace pour mettre à jour rapidement au cours d'une crise éruptive les scenarios existant en assimilant les données enregistrées en continu dans le cadre de la surveillance volcanologique.