FUTURA SCIENCES 🔵 Dans les entrailles du Popocatépetl : des scientifiques construisent une image 3D de l’un des volcans les plus actifs au monde

Le Popocatépetl est certainement l’un des volcans les plus impressionnants d’Amérique. Situé à seulement 70 kilomètres au sud-est de Mexico, ce stratovolcan impose en effet par sa taille et son allure. Haut de 5 426 mètres, il s’agit du deuxième plus haut sommet du Mexique.

Une silhouette majestueuse qui menace toutefois directement plus de 20 millions de personnes. Car le volcan est loin d’être endormi. En activité quasi continue depuis 1994, il s’agit même de l’un des volcans les plus actifs au monde, qui fait pleuvoir cendres et débris volcaniques sur toute la région. L’accès à son sommet est d’ailleurs strictement interdit en raison du danger permanent et de son imprévisibilité.

Le volcan Popocatépetl projetant des cendres et de la fumée à Puebla, dans le centre du Mexique, le 9 janvier 2020. © Carlos Sanchez, AFP

Une menace qui nécessite une surveillance accrue

Compte tenu du risque qu’il fait peser sur la population mexicaine, le Popocatépetl est donc surveillé de près, les scientifiques scrutant ses moindres tremblements et exhalaisons de gaz afin de pouvoir alerter au plus vite les habitants en cas d’éruption.

Pour mieux anticiper l’activité du volcan, un groupe de chercheurs s’est d’ailleurs lancé dans une folle aventure : cartographier avec précision l’intérieur du monstre. Pendant cinq ans, les spécialistes de l’Université nationale autonome de Mexico ont en effet gravi les pentes du volcan, transportant des kilos de matériel. L’objectif : installer de nouveaux sismomètres sur les pentes du volcan pour collecter une importante quantité de données sismiques.

Chercheurs sur les pentes du Popocatépetl collectant des données sismiques. © AP Photo, Eduardo Verdugo

Monitorer les frissons du volcan pour cartographier son intérieur

Le volcan est en effet continuellement agité de petits tremblements, que l’on appelle des trémors, liés aux mouvements du magma et de la circulation des gaz et de l’eau en profondeur. Autant de petits signaux sismiques captés par les instruments de mesure qui renferment de précieux indices sur la structure interne du volcan.

Mais avant de livrer leurs secrets, ces signaux doivent tout d’abord être traités. C’est là qu’est intervenue l’intelligence artificielle. « J’ai appris à la machine quels étaient les différents types de trémors sismiques que l’on peut avoir sur El Popo », explique Karina Bernal, doctorante à l’université, dans cet article de l’AP. L’algorithme a ensuite pu de lui-même cataloguer les données obtenues et les « traduire » en matière de matériaux, d’état, de température et de profondeur.

Ces résultats ont alors permis aux chercheurs de construire une image 3D de l’intérieur du volcan, jusqu’à 18 kilomètres sous le cratère, rendant visibles les différents conduits volcaniques et la distribution des réservoirs magmatiques. Ils devraient être publiés sous peu et être utiles aux autorités pour la prévention du risque volcanique.