Lore VANHOOREN - Faculté des Sciences

Titre de la thèse: "Resistivity Monitoring of Volcanic Hydrothermal Systems from large to small scale"
Résumé:
Les éruptions hydrothermales constituent un type d’éruption volcanique moins connu que les éruptions magmatiques, mais qui n’est pas moins destructeur. Elles se caractérisent par de puissantes explosions de gaz, de vapeur et d’eau chaude. Comme les mécanismes sous-jacents sont encore insuffisamment compris, ces éruptions sont difficiles à prévoir et donc particulièrement dangereuses.
Cette thèse étudie le potentiel de la tomographie de résistivité électrique (ERT), une méthode géophysique sensible aux variations de la concentration en gaz, de la température et des fluides présents dans le sous-sol, pour surveiller les systèmes hydrothermaux et contribuer à améliorer la prévision des éruptions. Deux expériences complémentaires ont été réalisées. La première est une expérience de surveillance à long terme menée dans le champ volcanique de Reykjanes, en Islande. Des mesures ERT ont été effectuées quotidiennement pendant trois ans, produisant un jeu de données à très haute résolution temporelle. La seconde expérience, de plus courte durée, a été menée dans un champ de geysers. En raison de leur cycle éruptif court et bien défini, les geysers constituent un analogue naturel des systèmes hydrothermaux et permettent d’étudier les variations électriques précédant et accompagnant une éruption.
Les deux expériences montrent que les variations de la concentration en gaz liées aux processus hydrothermaux peuvent être détectées par ERT. Dans le champ de Reykjanes, l’anomalie observée a en outre pu être mise en relation avec l’agitation volcanique sur la péninsule, avant que celle-ci ne soit détectée par les méthodes traditionnelles de surveillance. Dans le champ de geysers, l’augmentation progressive de la résistivité observée lors de l’accumulation de gaz met en évidence le potentiel de la méthode pour identifier des changements pré-éruptifs. Ces résultats montrent que l’ERT offre des perspectives prometteuses pour détecter les signaux volcaniques et développer des stratégies de surveillance continue et innovantes, susceptibles d’améliorer les prévisions à l’avenir.