Étude du rayonnement infrasonore de jets émis par des éruptions volcaniques pliniennes – IRADIANT

Plus de mille volcans sont classés comme actifs, avec environ cinquante éruptions chaque année. L'activité volcanique présente des risques considérables pour les communautés et les infrastructures. Les éruptions effusives, avec des coulées de lave, peuvent dévaster les zones environnantes, tandis que les éruptions explosives émettent cendres, gaz et débris, affectant l'aviation et pouvant entraîner des perturbations à l'échelle mondiale. Parmi les éruptions explosives, les éruptions pliniennes, particulièrement spectaculaires, produisent d'immenses panaches. La partie inférieure d’une colonne plinienne ressemble à un jet turbulent d’un moteur d’avion et génère des ondes infrasonores (sons ayant des fréquences inférieures au seuil auditif humain), capables de parcourir des milliers de kilomètres et d'atteindre la thermosphère. Les infrasons sont essentiels pour la surveillance des volcans. Les signaux enregistrés à grande distance sont, en effet, utilisés en complément des données sismiques pour détecter et localiser les éruptions. Des recherches récentes visent à élargir leur utilisation à la caractérisation des éruptions. En particulier, les études sur les jets volcaniques ont pour objectif d’établir une corrélation entre certains paramètres du jet (diamètre, vitesse, composition des gaz, débit massique) et les signaux infrasonores. Cette corrélation pourrait aider à estimer la hauteur des panaches et les émissions de cendres. Dans ce contexte, le projet IRADIANT vise à étudier le rayonnement infrasonore des jets volcaniques émis par les éruptions pliniennes. Le projet s’appuiera sur des simulations des grandes échelles basées sur les équations de Navier-Stokes pour les mélanges gazeux. Ambitieux et multidisciplinaire, il couvre la mécanique des fluides, l'acoustique, l'aéroacoustique, la volcanologie et l'analyse numérique, et vise à contribuer au développement du domaine émergent de l'acoustique des volcans.