Dynamique spatio-temporelle des zones de stockage des volcans du Kizimen et du Bezymianny (Kamchatka) ; corrélation avec les signaux des réseaux de surveillance : Vers une « early-warning clock »

Un des problèmes majeurs, en termes de risque volcanique et de gestion d’une crise volcanique sur un volcan, est l’estimation du temps qui sépare les réajustements dans le mush magmatique du début de l’éruption. Cette échelle de temps est souvent peu contrainte. Or, cette donnée est pourtant fondamentale et cette corrélation importante en particulier pour des volcans dont les dernières éruptions magmatiques n’ont pas été monitorées, comme c’est le cas des volcans de la Soufrière de Guadeloupe et de la Montagne Pelée de Martinique. Connaître ce temps sur des éruptions passées de ces volcans et s’assurer d’une bonne corrélation avec des signaux précurseurs pour des éruptions monitorées représentent des données importantes pour la gestion d’une crise volcanique future sur un de ces volcans. Ce temps peut être estimé grâce à l’étude des cristaux transportés par le magma lors d’une éruption. Ma thèse s’intègre au projet ANR V-Care qu’ont obtenu mes encadrants en 2018, portant sur l’estimation de ce temps sur des éruptions passées.
Ce projet a deux volets principaux, un premier en sciences de la Terre pour estimer les dynamiques des réservoirs couplées aux temps séparant les réajustements dans le réservoir du début de l’éruption et un deuxième, sur les impacts sociétaux, sur les réactions des populations pour une sensibilisation précoce aux éruptions. Si la zone de stockage est stable dans le temps, et si la corrélation entre les réajustements dans le réservoir et les signes précurseurs est montrée, cela permettra lors d’une réactivation de ces volcans d’avoir une « early warning clock » utile pour que les autorités administratives en charge de la protection des populations puissent prendre les décisions nécessaires. Dans le cadre de ma thèse, les éruptions bien monitorées du Kamchatka (en Russie) ont été choisies pour établir cette corrélation, plus particulièrement celles des volcans du Bezymianny et du Kizimen. Ces volcans sont situés sur la péninsule du Kamchatka, caractérisée par une zone de subduction rapide de la plaque Pacifique sous cette péninsule, avec un taux de subduction de 8cm/an. Ils ont été choisis parce que ces volcans sont bien surveillés par l’Institut de Sismologie et de Volcanologie de Petropavlovsk, et les éruptions comme celle du Bezymianny en 2019 ou celle du Kizimen en 2010-2013 sont bien documentées. Une étude sur la corrélation entre les événements perturbateurs antérieurs aux éruptions et des signaux géophysiques, enregistrés en surface sera également réalisée. Les méthodologies utilisées sont celles à la pointe des études pétrologiques actuelles en termes d’analyses ponctuelles (microsonde électronique, microscope à balayage électronique, microsonde ionique, ICP-MS et LA-ICP-MS…).