OI² - Un volcan sous haute surveillance

I - Introduction - Le Service d'Observation

   Le Service d'Observation OI² est une composante labellisée du Service National d'Observations en Volcanologie. OI² a pour mission la surveillance régulière des déplacements du sol induits par l'activité du volcan Piton de la Fournaise, à la Réunion, en utilisant des données InSAR.

   Les mouvements de magma, à l'intérieur d'un volcan, se traduisent le plus souvent par des gonflements ou des subsidences à la surface du sol. Différentes méthodes géodésiques "in situ" - c'est-à-dire impliquant l'installation et la maintenance d'un réseau de stations de mesure au sol, comme des récepteurs GPS ou des inclinomètres, par exemple - permettent de mesurer la forme du volcan, et la façon dont cette forme évolue dans le temps. Ces méthodes sont utilisées en routine dans la plupart des Observatoires Volcanologiques.

   La technique utilisée dans le cadre du S.O. OI², l'interférométrie radar, présente l'intérêt de ne nécessiter aucune installation au sol puisqu'elle est basée sur l'exploitation de données acquises depuis l'espace. Cette technique s'est développée depuis le début des années 1990, suite au lancement des premiers satellites radar (ERS-1 & -2). Elle consiste à mesurer une distance entre le sol et un satellite à partir du temps de trajet aller-retour d'une onde radar émise par le satellite. En réitérant la mesure pour un grand nombre de points voisins au sol on obtient une image radar des distances Terre - satellite. En renouvelant cette acquisition d'image radar à des dates différentes et en comparant les images acquises successivement, on peut mettre en évidence les variations de distance Terre - satellite induites par les déplacements du sol. Les déplacements détectés de la sorte apportent des informations pertinentes sur la géométrie du système d'alimentation du volcan (sa "tuyauterie") et sur la façon dont le magma transite dans ce système d'alimentation. De telles informations sont précieuses non seulement pour la surveillance opérationnelle du volcan mais aussi pour la compréhension des processus fondamentaux qui contrôlent son fonctionnement et son évolution à long terme.

   Ainsi, dans le cadre du S.O. OI², 429 images radar ASAR, en bande C, ont été acquises, depuis 2003, par le satellite ENVISAT sur le Piton de la Fournaise. A partir de ces images, fournies gratuitement à l'Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand par l'Agence Spatiale Européenne, il a été possible de mesurer les déplacements du sol produits par de nombreuses éruptions successives. La base de données radar exceptionnelle ainsi constituée fait maintenant du Piton de la Fournaise un site de référence unique au monde en ce qui concerne l'utilisation de l'interférométrie radar pour la surveillance de l'activité volcanique. Depuis 2008, des données ALOS-PALSAR en bande L et TerraSAR en bande X viennent compléter les acquisitions ASAR. La gamme élargie de sensibilité aux déplacements et de géométrie d'acquisition fournie par ces trois jeux de données nous permet maintenant de caractériser plus finement les déplacements et donc de mieux contraindre les processus à leur origine.

   L'ensemble des données InSAR produites dans le cadre du S.O. sont accessibles via une interface WEB dédiée (CASOAR).