Les drones sont de petits gadgets très utiles qui s’accaparent des plus belles vues panoramiques, mais si ces appareils sont capables de faire le bonheur des amateurs de la beauté grandeur nature, ils peuvent s’avérer aussi performants dans des situations beaucoup moins confortables, pour les besoins de la science.

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En effet, les scientifiques comptent de plus en plus sur les drones pour les aider à surveiller de très près les quelque 300 volcans actifs qui existent sur notre planète en contrôlant régulièrement leurs émissions de gaz. Cette mission délicate nécessite bien entendu une présence physique sur les lieux. Et c’est là qu’interviennent ces nouveaux modèles destinés à intervenir notamment sur l’un de ces sites en Papouasie-Nouvelle-Guinée (PNG).

Situé sur une petite île d’à peine 10 kilomètres de large peuplée par 9000 habitants, le volcan Manam avait déjà fait beaucoup de ravages dans la région, en 2004, emportant tout sur son passage.

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L’intérêt de ces petits aéronefs est qu’ils peuvent contribuer à prédire les éventuelles éruptions, mais aussi qu’ils nous renseignent sur l’apport des volcans au cycle mondial de carbone.

Observations aériennes de Manam, Papouasie-Nouvelle-Guinée. (A) Cadre tectonique régional. Manam est situé dans l’arc volcanique de Bismarck Ouest (étoile jaune). (B) Le panache plus énergétique et à haute altitude du cratère sud s’est souvent dispersé dans une direction différente des émissions plus faibles à basse altitude du cratère principal. Image prise le 25 mai 2019. (C) Une image du nadir acquise lors d’un viaduc d’UAS le 22 mai 2019 a montré que du magma était présent à des niveaux peu profonds dans le cratère sud. Un fort panache émanait du cratère. (D) Vue de l’UAS pendant l’approche du panache. Le panache flottant du cratère sud s’est élevé à environ 2 à 3 km au-dessus du niveau de la mer avant de se disperser latéralement. (E) Vue aérienne du sommet montrant un dégazage passif persistant du cratère sud (derrière le sommet dans cette vue) et de la zone plus large du cratère principal, acquise lors d’un vol UAS le 30 octobre 2018 à 21h00 UTC (07h00 heure locale) temps). (F) Forte incandescence nocturne reflétée par le panache ascendant au-dessus du cratère sud le 25 mai 2019, vu du village de Baliau. Crédits image: (B) E.J. Liu; (C à E) K. Wood, pilote; et (F) M. Wordell

Pour avancer le moment d’une explosion de ce type, les experts doivent se référer au taux d’activités sismiques dans la zone concernée ou aux renflements dans les parois en pente du volcan qui indiquent généralement une condensation du magma. Alternativement, ils peuvent aussi se baser sur les mesures par satellites des émissions de soufre (SO2) par exemple.

Une équipe de recherche multinationale dirigée par la volcanologue Emma Liu de l’University College London a décidé de se rendre sur place pour évaluer les émissions de dioxyde de carbone qu’ils prennent en compte dans leurs évaluations concernant le réchauffement climatique. En octobre 2018 et mai 2019, deux drones différents ont donc été introduits dans le volcan, avec un équipement composé entre autres, de caméras et de capteurs de gaz.

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S’appuyant sur les images prises en plein vol signalant un dégazage extrême du cratère sud de Manam, les ingénieurs ont en conclu à une déflagration imminente, qui s’est effectivement produite un mois plus tard.

L’autre facteur étudié a été le rapport entre le CO2 et le SO2 dans le but de déceler une quelconque montée de lave chaude ou une évacuation de gaz assez riche en CO2 pour présager des éruptions importantes.

Les résultats, publiés dans Science Advances, ont montré que Manam est l’un des 10 volcans les plus redoutables sur la planète avec 3700 tonnes de CO2 et 5100 tonnes de SO2 émis chaque jour.

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L’équipe apprécie énormément le travail fourni par les drones à haute altitude, qui restent la meilleure solution pour une analyse réelle et précise de la chimie des gaz d’un volcan tel que Manam. Elle espère pouvoir en apprivoiser d’autres, encore plus dangereux comme Mayon, aux Philippines et Sinabung en Indonésie. Pour cela, un petit  « coup de main » financier ne serait pas de refus.


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