La science est un travail constant en cours ; malgré les avancées, l’humanité peine encore à expliquer pleinement de nombreux phénomènes naturels. Cela inclut la prévision des éruptions volcaniques. Bien que des réseaux de surveillance étendus offrent aux chercheurs certains signaux précurseurs, ces systèmes restent imparfaits.
Mais un nouveau système de surveillance nommé « Jerk » pourrait offrir une solution fiable et simple à ce problème. Décrit dans une étude publiée en décembre 2025 dans Nature Communications, Jerk est un seul sismomètre à large bande capable d’identifier automatiquement les signaux très précoces des éruptions volcaniques en temps réel — et il est entièrement automatisé.
Généralement, les annonces sur des technologies innovantes précèdent la chose elle-même sur le marché, et la conclusion est quelque chose comme : « Nous pensons que cela devrait fonctionner comme nous le disons ! » Et même si l’outil est testé, il est rare que les expériences durent des années, surtout si cet outil est destiné à étudier des environnements extrêmes comme un volcan.
Eh bien, d’une certaine manière, Jerk n’est ni l’un ni l’autre de ces clichés. L’équipe derrière Jerk a installé son outil au Piton de la Fournaise, sur l’île de La Réunion, en France, en 2014, où il se situe encore aujourd’hui. Le dernier article couvre une période d’enquête de 10 ans, durant laquelle Jerk a prédit avec succès 92 % des éruptions du volcan, envoyant des alertes entre quelques minutes et huit heures à l’avance.
Cela n’aurait probablement pas été une réussite facile. Ainsi Gizmodo a pris contact avec François Beauducel et Philippe Jousset, géophysiciens qui ont conceptualisé, mis en œuvre et testé Jerk pendant plus d’une décennie. Dans ce Q&A, Beauducel et Jousset, du Institut de Physique du Globe de Paris en France et du Helmholtz Centre for Geosciences en Allemagne, respectivement, réfléchissent aux divers défis et enseignements au cours de ce parcours unique d’une décennie — et vers où les choses pourraient se diriger ensuite.
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Gayoung Lee, Gizmodo: D’une manière générale, pourquoi a-t-il été si difficile pour nous de prédire les éruptions volcaniques ou les séismes ?
François Beauducel: Nous disposons de nombreuses observations des conditions atmosphériques. Nous pouvons donc intégrer toutes ces données dans un modèle complexe et faire des prédictions à court terme qui ne sont peut-être pas parfaites mais efficaces. Nous n’avons pas d’observations à l’intérieur du volcan. C’est la principale raison. Si nous pouvions mesurer tout — les caractéristiques mécaniques, les caractéristiques physiques des roches, la chambre magmatique et la forme du conduit allant de la fissure à la surface — nous pourrions probablement faire de belles prédictions.
Philippe Jousset: Également, ce n’est pas qu’une seule technique de mesure qui nous permettra de comprendre ce qui se passe. Ce n’est pas qu’il y a une ouverture et ensuite le magma (considéré comme un fluide) qui s’écoule. C’est plus complexe parce que le magma est rempli de cristaux, de gaz, de liquides et d’eau, dont le comportement dépend de la composition des matériaux environnants.
Gizmodo: D’accord, alors qu’est-ce que Jerk ? Comment l’outil atténue ces défis ?
Beauducel: Actuellement, les stations volcaniques exigent des interventions humaines pour intégrer, synthétiser et analyser toutes les observations, puis on peut dire : « Probablement, nous pensons qu’une éruption va arriver ». Donc c’est un travail très spécialisé rendu possible par les volcanologues basés sur la géophysique et la géochimie.
Le système Jerk est innovant en ce qu’il est entièrement automatique. Il peut être mis en œuvre en utilisant une seule station, à une distance relativement éloignée. Au Piton de la Fournaise, Jerk a été installé à environ 8 kilomètres (environ 5 miles) du volcan. Le système détecte les premiers fracturages de la roche lors de la migration du magma vers la surface.
Sur la plupart des volcans, la définition d’une éruption est que le magma atteigne la surface. Et pour atteindre la surface, le magma doit fissurer la roche ou créer une nouvelle fissure — et l’ouverture produit un « jerk ». Le mot utilisé dans l’étude est intrusion magmatique.
Jousset: S’il y a intrusion, le magma peut atteindre la surface, ce qui, par définition, constitue une éruption. Mais il arrive parfois qu’il reste bloqué, car le jerk n’est pas assez important.
Gizmodo: Et vous avez testé ce système au Piton de la Fournaise pendant dix ans. C’est long. Comment avez-vous réussi à mener à bien cela et à garantir que tout reste cohérent pendant une décennie ?
Beauducel: C’est une question très intéressante. Tout d’abord, l’équipe du Piton de la Fournaise est très restreinte, environ 15 personnes. Mais l’observatoire a été installé il y a environ 50 ans, donc cela représente près de 50 ans de données enregistrées. J’ai développé des logiciels spécialement conçus pour tester de nouveaux traitements du signal et la modélisation des données en temps réel sur les volcans. Nous sommes donc allés à l’observatoire en avril 2014, et il a fallu seulement 10 jours de travail sur le terrain pour rendre le système opérationnel.
Quant à la raison pour laquelle il a fallu dix ans pour valider, la première raison était que nous ne savions pas ce qu’était le « jerk ». Ce n’était pas que nous avions élaboré une nouvelle théorie et tenté de l’appliquer. Nous avions le signal et nous l’avons ensuite mis en œuvre comme système d’alerte. À la fin, nous avons eu 24 éruptions à valider [avec le système]. Voilà l’histoire : nous avons pris notre temps et discuté longuement. Nous savions que nous étions les seuls à examiner ce genre de signal, nous n’étions pas pressés. Et d’ailleurs, en 2023, le Piton de la Fournaise a cessé d’éruptions. Cela se produit tous les 10 ou 15 ans pour ce volcan.
Jousset: Oui, c’était comme si le volcan était heureux de nous laisser travailler, et une fois que nous avons terminé [notre analyse], tout était réglé.
Gizmodo: Philippe, vous souvenez-vous de la façon dont votre contribution à ce projet a commencé ?
Jousset: Je me souviens exactement où et quand nous en avons discuté. C’était en Indonésie. À l’époque, Jerk était en place depuis environ 5 ans, et le Piton de la Fournaise avait une éruption lorsque nous étions en Indonésie, et François m’a dit : « Oh regardez un ‘jerk’. Il va y avoir une éruption. » Et je ne l’ai pas cru. Je lui ai dit : « Oui, cela fonctionne, mais qu’est-ce que c’est ? » François expliquait que ce signe provenait des canaux du sismomètre enregistrant la position et la vitesse de déplacement du sol.
Gizmodo: Donc Jerk est assez efficace pour prédire les éruptions, du moins pour le Piton de la Fournaise. Quelles sont les prochaines étapes pour votre équipe ?
Beauducel: À Piton La Fournaise, le prochain défi consiste à améliorer le système Jerk. Parfois nous obtenons de faux positifs lors de l’entretien de stations ou lorsqu’une personne marche à proximité. Finalement, nous voulons qu’il soit entièrement automatique et capable de distinguer les faux positifs des alarmes réelles.
Jousset: Nous aimerions également mesurer ces signaux sur d’autres volcans, afin de voir s’il existe de tels signaux ailleurs. Le Mont Etna, où nous allons déployer ceci ensuite, est le meilleur endroit pour faire cela car c’est un volcan actif ; il y a de nombreuses éruptions avec de très petites fractures qui ne peuvent pas être vues avec les instruments conventionnels [que Jerk pourrait être capable de repérer].
The challenge is that we’ll be deploying at or close to the surface. We’re going to dig holes as deep as possible to insulate the system from other noise sources. With multiple stations, we hope to locate where these tiny signals are happening and whether they’re different compared to Piton de la Fournaise.
