Thèse en cours

Sujet

Discrimination des forçages internes et externes de l’activité hydrothermale des systèmes volcaniques en réactivation via une étude multiparamètre.

Résumé

Alors que les éruptions magmatiques sont souvent associées à des précurseurs sismiques et géochimiques, les éruptions phréatiques / phréatomagmatiques sont plus difficiles à prévoir. Résultant d’interactions entre magma et eau à faible profondeur, la composition chimique des gaz arrivant en surface est modifiée et ces explosions violentes sont généralement précédées d’une faible activité sismique. Ceci rend donc ces observables, pris un à un, difficiles à interpréter et souligne l’importance de la surveillance multiparamètres des systèmes volcaniques. Cette surveillance permet de caractériser l’état des systèmes hydrothermaux, modulés par des forçages internes et externes complexes, et anticiper les éruptions phréatiques et phréatomagmatiques.
L’objectif est de se focaliser sur la caractérisation et l’évolution spatiale et temporelle de la microsismicité et du dégazage, en explorant l’influence des processus de forçages internes et externes en lien avec le cycle hydrologique et les variations de température.

Deux cas d’études contrastés sont étudiés :

• La Soufrière de Guadeloupe qui est l’un des volcans les plus actifs et les plus dangereux de l’arc des Petites Antilles, région au climat tropical marqué par un fort cycle hydrologique (saisons sèche et humide).
• Le Mont Meager en Colombie-Britannique, au Canada, qui est le site de l’éruption explosive la plus récente au Canada, et qui est actuellement en réactivation mais dans un climat côtier tempéré et recouvert de glaciers, qui reculent rapidement en raison du changement climatique.

Le but est de tenter de répondre aux grandes questions suivantes pour les deux cibles :

• Quel est l’état d’activité récente du volcan ? Quelle est la dynamique spatio-temporelle de la sismicité superficielle et le dégazage ?
• Quelle est l’influence respective des forçages internes (sources profondes, processus de forçage peu profonds tels que les interactions eau-gaz-roche dans le système hydrothermal, dépôt et remobilisation de soufre) et externes (effets météorologiques : précipitations, variations P-T, fonte des glaces…) sur cette sismicité superficielle et le dégazage ?

Ces questions sont fondamentales pour caractériser et comprendre la dynamique de ces volcans. Ces identifications sont essentielles pour évaluer le risque d’éruption phréatique (état de pressurisation, surchauffe) ainsi que celui lié à l’instabilité gravitaire des flancs des volcans dont les forçages internes et externes au système volcanique sont nombreux et complexes. Pour cela, nous chercherons des modes de variabilité communs de l’évolution spatio-temporelle de la sismicité et du dégazage, ce qui permettra d’identifier les différents mécanismes responsables de l’activité.

Encadrement

• Séverine Moune (LMV – UCA)
• Glyn Williams-Jones (SFU, Canada)
• Arnaud Burtin (IPGP)