Le Journal de L'Ile de la Réunion3 Juillet 1998


Les laves du piton de la fournaise atteignent des températures records

Toujours plus chaud !

Pendant que le spectacle de l'éruption continue (voir "Notez-le", en page 3), les chercheurs poursuivent leur travail de terrain destiné à compléter les données enregistrées par le réseau de surveillance de l'observatoire volcanologique. Et croyez-le, en allant côtoyer les coulées à plus de 1170 degrés, ils ne ménagent ni leur temps, ni leur sueur.

"Neuf cents Mille Onze cents Onze cent cinquante Soixante" A l'approche du record présumé, le décompte s'accélère en égrenant les unités: "Soixante-cinq, six, sept, huit, neuf. Soixante-dix, onze, douze " Thomas Staudacher, manomètre en main, s'arrêtera là; Patrick Bachèlery, d'un bond, s'arrache à la fournaise, émerge le visage rougi du heaume sous lequel il suffoque après avoir répété la même manuvre à plusieurs reprises au cours de la matinée. 1172 degrés, c'est la température des laves à leur sortie du Piton Kapor !
Plus de trois mois et demi après le début de l'éruption, la "routine" se poursuit. Si la suspension toute récente des veilles nocturnes au chevet du réseau automatisé de surveillance s'explique par la remarquable stabilité de l'activité du volcan, l'observatoire volcanologique du Piton de la Fournaise continue de veiller au grain. En cas de nouvelle alerte, le système d'alarme est programmé pour réveiller à son domicile le scientifique de permanence ou, en cas d'appel infructueux, ses collègues.
Le travail de recherche, de surveillance et d'entretien du réseau, lui, ne cessera jamais. Les journées, depuis plus de seize semaines, se succèdent, à l'observatoire ou sur le terrain, comme au tout début de l'éruption du 9 mars.
Ce matin, c'est le directeur de l'observatoire en personne qui s'y colle, accompagné de Patrick Bachèlery, maître de conférences au laboratoire des sciences de la Terre de l'université et chercheur à l'observatoire. Le 4x4 double cabine frappé du logo de l'Institut de physique du globe se range au dernier parking et en route. Drôles de randonneurs : en les entendant se concerter sur qui porte le seau et la pelle, des touristes de passage se retournent. Non, ils n'ont pas confondu Plaine des Sables et plage de l'Etang-Salé, mais il ne s'agit pas d'oublier le matériel nécessaire aux prélèvements prévus aujourd'hui.

UNE FEUILLE D'ORLEUR PROTÈGE LES YEUX

Les deux hommes avalent la descente du Pas de Bellecombe, direction la silhouette lointaine du Piton Kapor - ce géant fumant et éructant là-bas à gauche, plein Est - et doublent allègrement les promeneurs. Ce matin, il faut contourner le cratère, les seules coulées bien accessibles se situant en rive droite du chenal principal de ces dernières semaines.
Le seau - métallique ! - est rempli d'eau à l'aide de plusieurs bouteilles tirées des sacs à dos. La "pelle", une très longue perche en deux tronçons raccordés par un embout vissable, est assemblée. En fait, l'observatoire - où le système D vient souvent pallier le manque de moyens - procède au test d'une innovation : les scientifiques vont relever la température des échantillons en même temps qu'ils les prélèvent.
Un bricolage astucieux a inspiré au responsable de l'atelier cette pelle à prélèvement améliorée : sur les deux simples bouts de tuyaux de plomberie qui la constituent, de gros écrous soudés tous les vingt centimètres forment un guide dans lesquels on glisse la longue tige semi-rigide du thermocouple dont l'extrémité trempera dans la lave. Et le tour est joué !
Patrick Bachèlery, sous l'il curieux d'une classe de la Maison familiale rurale de l'Est, revêt son "habit de lumière". Instant solennel où le scientifique prend des allures d'astronaute, transformé en papillote d'aluminium. Par chance, son pantalon destiné, comme la veste, à le protéger de l'irradiation des coulées est d'un modèle suffisamment large pour le dispenser d'enlever ses chaussures. Muni de gants isolants, il empoigne la "pelle" pourvue de la sonde de température reliée par un fil à Thomas Staudacher. Ce dernier, resté en retrait à deux mètres, protégé par un simpe pantalon et une veste, tente de n'offrir que la plus faible surface de son profil au brasier ! Encore les conditions de prélèvement sont-elles idéales, se réjouissent les deux scientifiques: la langue de lave cordée sur laquelle ils opèrent provient d'un débordement qui leur permet de ne pas avoir à affronter le chenal principal, inaccessible même avec une combinaison. La pelle munie de sa sonde est plongée dans le cur de la coulée qui continue d'avancer centimètre par centimètre Il faut tenir
L'opération, répétée à une dizaine de reprises, se révèle épuisante. Lorsque le manomètre surveillé par le directeur de l'observatoire refuse de monter plus - une fois la température maximale atteinte - Patrick Bachèlery n'a que le temps d'arracher un échantillon avant de faire volte-face et d'enlever son heaume en prenant garde à ne pas laisser tomber cette parure de luxe : c'est en effet une feuille d'or - point de fusion : 1063° - très mince certes et translucide qui empêche la visière de fondre ! Avant de se libérer de son carcan toutefois, il doit "tremper" son échantillon. Au terme d'un demi-tour sur lui-même, il plonge la spatule chargée de matière encore jaune vif dans le seau. Cinq litres d'eau ne peuvent rien face à une boule de feu à 1172 °. L'eau grésille, explose, fume, portée à ébullition ! La matière vivante devient inerte en quelques secondes Un bon échantillon requiert d'être fixé dans un état le plus proche possible de son état originel. Les scientifiques cherchent en effet à étudier les laves dans leur état le plus "nature", avant que leur aspect ne soit troublé par un refroidissement lent, une cristallisation (entre 1200 et 950° C) qui en modifierait leurs caractères.
Les échantillons finissent de refroidir, posés sur leur fiche d'identification, en attendant d'être enfermés dans un sachet en plastique. Souvent partagés en plusieurs lots, ils feront les beaux jours des chercheurs réunionnais ou d'autres, en métropole comme à l'étranger, qui n'ont jamais mis les pieds sur l'île ! ____________________

GROS PLAN

20 degrés qui font la différence

Les prélèvements effectués depuis le début de l'éruption - la plus longue de ce siècle semble-t-il (notre édition du 17 juin) - révèlent une température de la lave restée stable depuis le 9 mars jusqu'à ce jour et supérieure d'une vingtaine de degrés (1170° C environ) à toutes les laves émises par le Piton de la Fournaise depuis les premières mesures effectuées par l'observatoire volcanologique, en 1983-1984 (environ 1150° C).
Sans s'avancer outre mesure - les analyses nécessitant du temps - cet élément associé à l'enregistrements d'événements sismiques profonds à partir du milieu de l'année 1996 permet aujourd'hui aux scientifiques de mettre en évidence une mise en place progressive de magma (plus chaud, car d'arrivée récente) qui s'est effectuée dans une zone comprise entre 2-3 et 4-5 kilomètres sous le sommet. Actuellement, l'éruption du Piton Kapor puiserait dans cette réserve.
Toutefois, un point intrigue les chercheurs: les laves issues de l'éruption du 12 mars, au cratère Fred-Hudson, dans le sud-ouest de l'enclos, présentent des caractéristiques bien distinctes de celles du Piton Kapor: moins évoluées, leur composition révèle une origine plus profonde qui correspondrait à l'arrivée d'un stock de magma "neuf".
Comment deux sources apparemment distinctes ont-elles pu alimenter deux éruptions quasi simultanées ? Les zones d'ombre qui entourent le mode d'alimentation du Piton de la Fournaise et ses sytèmes de stockage du magma demeurent pour l'instant.
Par ailleurs, en dépit d'un débit relativement modeste, le volume de laves émis depuis le 9 mars - du fait de la durée de l'éruption - peut être qualifié d'important. Si les coulées s'étaient étalées sur toute la surface de l'enclos - 45 millions de mètres cubes à ce jour - elles en auraient rehaussé le fond d'une quarantaine de centimètres ! A vrai dire on s'en doutait un peu à la vue du cratère Magne (situé à proximité du Piton Kapor et haut d'environ 40 mètres à l'origine) désormais aux trois quarts enterré __________________________

Les satellites à la poursuite 
des coulées

Il n'était pas question de cartographier les coulées de l'éruption de 98 au moyen de photos aériennes: "Trop lourd et trop cher". Alors, pour dessiner avec précision sur un fond de carte IGN les coulées dont il tente de comprendre les règles qui en guident la mise en place (lire ci-contre), jour après jour, seul ou accompagné d'un collègue, Nicolas Villeneuve se rend encore et toujours sur le terrain. Bien que la démarche naturaliste ne lui répugne pas, plutôt qu'un carnet de croquis et un crayon, il emporte un sac à dos à la compacité inversement proportionnelle à son poids Bourré d'électronique, seule sa couleur orange fluo et l'antenne qui en dépasse trahissent sa vocation. Ce système GPS (Global Positionning System) haut de gamme, à partir d'un point de référence à la position parfaitement identifiée, lui permettra grâce à des signaux échangés à intervalles de quelques secondes avec des satellites de dresser une carte exacte de son itinéraire.
Depuis la tête de la fissure vers le haut du cratère Dolomieu, Nicolas descend droit sur le Piton Kapor. Ses pas épousent scrupuleusement les contours de la base du cône de scories. L'épreuve se corse lorsqu'il doit longer, toujours aussi fidèlement, les moindres langues de coulées encore rougeoyantes ou se fourvoyer au milieu des branles calcinés. Il rentre parfois à la nuit tombée, à la limite de l'épuisement, les épaules moulues, à demi-déshydraté. La Plaine des Osmondes n'a plus guère de secrets pour lui, ni le brouillard dans les pentes qui la précèdent.
Les milliers de points de mesure acquis par le système GPS en longeant la coulée et en la traversant à de multiples reprises lui permettront de situer en coordonnées (x, y) et en altitude (z) ses moindres détails à superposer au relief d'origine des surfaces recouvertes par l'éruption de mars. Restera à expliquer les étranges errements des coulées volcaniques, peut-être plus prévisibles qu'on ne les estimait jusqu'alors. __________________________

Le feu dompté ?

Moniteur au laboratoire des sciences de la Terre de l'université de la Réunion et en thèse à l'observatoire volcanologique, Nicolas Villeneuve, 25 ans, arpente les coulées du Piton de la Fournaise encore brûlantes pour tenter de définir des modèles d'écoulement de la lave. Objectif: fournir aux services de protection civile un outil d'évaluation des risques en cas de coulées hors enclos, pour organiser l'évacuation des populations de la façon la plus rationnelle lorsque la situation l'exige.

Titulaire d'une maîtrise délivrée par le laboratoire de géographie physique de l'université de la Réunion, il se destinait de son propre aveu à mettre sa formation de géomorphologue au service de l'étude des risques naturels liés à l'écoulement des eaux. La rubrique "catastrophe" grossissant à la même allure que l'homme accroît son emprise sur l'environnement, le chômage n'est pas pour demain Mais au cours de son DEA (diplôme d'études appliquées) à l'université de Paris XII, un chercheur de l'Institut de physique du globe qui s'intéresse à ses travaux déclenche l'étincelle : à quelques différences près, la progression des coulées volcaniques n'offre-t-elle pas des similitudes avec celle des masses d'eau sur les bassins versants ?
Le défi séduit l'étudiant qui entame une collaboration avec l'IPG. Ce grand établissement supérieur chargé, entre autres tâches, de la surveillance des volcans français, contribue avec l'aide de l'Etat et des collectivités locales à une mission de protection civile. "Or la Réunion avait déjà été confrontée aux éruptions hors enclos de 1977 et 1986 qui ont dévasté des zones habitées à Piton Sainte-Rose et Saint-Philippe", souligne Nicolas Villeneuve.
Le point de départ de son étude commence par une connaissance parfaite du terrain. Il se met en chasse pour vérifier voire corriger le "maillage" réalisé par l'Institut géographique national à partir de la couverture photographique aérienne de l'île. Il dispose pour cela sur son ordinateur d'une carte en relief de l'ensemble du massif de la Fournaise formée d'un quadrillage (composé de "mailles") qui relie des points espacés de cinquante mètres sur le terrain (les Japonais possèdent de telles cartes avec une résolution de dix mètres !). C'est elle la base de son futur "modèle numérique de terrain", crêtes, ravines et accidents de terrain déterminant le trajet des coulées !
Pourtant, le relief n'explique pas tout, comme en témoigne l'actuelle éruption du Piton Kapor, si fantasque, où malgré un débit quasi constant l'activité visible (coulées, projections) varie énormément. "Il faut caractériser la lave d'un point de vue morphologique", souligne Nicolas Villeneuve qui a dû assimiler en un temps record une somme de connaissances dans un domaine jusqu'alors seulement frôlé à la faculté des sciences. "La lave réunionnaise possède ses spécificités en matière de viscosité, de température, de cristallisation qui vont influer sur son débit, son étalement, sur l'épaisseur des coulées".
Dans le monde, les équipes qui travaillent sur ce thème se comptent sur les doigts des deux mains. Le jeune chercheur se tourne vers des laboratoires français, italiens, japonais pour évaluer leurs méthodes de travail. "Leurs approches sont différentes; certaines ayant fait leurs preuves, je les adapte aux problèmes locaux parce que tous les volcans ne se ressemblent pas."
Place ensuite au travail de simulation: Nicolas, troque les souliers de rugby - sa passion - contre de solides brodequins de marche. Avalant des kilomètres de gratons et réduisant en lambeaux moult paire de chaussures, il va désormais arpenter inlassablement son nouveau terrain de jeu en confrontant les tracés de quelques coulées récentes à leurs caractéristiques étudiées par l'observatoire volcanologique.
L'abondance et la variabilité des paramètres ne le découragent pas "Une chance, à la Réunion, si le point de sortie de la lave se trouve en altitude - cas des éruptions dans l'enclos - la pente est suffisante pour assurer une descente des coulées presque en ligne droite. Hors enclos, où les points de sorties se situent à des altitudes souvent inférieures à 1000 mètres, avec la présence des vallées et ravines je tente de ramener le phénomène à un problème d'eau, même si l'eau est plus rapide". Il ne suffit pas en effet de prévoir simplement où vont se diriger les coulées mais aussi à quelle vitesse Une autre chance d'ailleurs : à la Réunion, l'homme n'a pas - ou peu seulement - colonisé les pentes supérieures du volcan, ayant choisi de s'établir à proximité de la côte. Dans la plupart des cas, il dispose ainsi de quelques heures de répit avant de devoir fuir. Au contraire du Karthala, aux Comores, où d'innombrables villages sans moyens de communication parsèment les flancs du volcan ! La mise au point d'un modèle numérique de terrain destiné à être mis en uvre quelques dizaines de minutes après le début d'une éruption représente un travail de Titan. Au cours du premier mois de l'éruption du 9 mars, Nicolas Villeneuve a passé en moyenne deux jours sur trois dans l'enclos, sans parler des nuits sous la tente, où il a bénéficié de l'assistance amicale du petit groupe de passionnés du Centre de diffusion et de documentation sur le volcanisme (CDDV). Grâce à d'innombrables observations visuelles, échantillonnages, prises de température, il dispose désormais d'un ensemble de données sans égal qu'il reliera aux données instrumentales du réseau de surveillance de l'observatoire volcanologique.
"Je veux arriver à modéliser les coulées en fonction des pentes les plus variées, de largeurs de un à quatre cents mètres. Une coulée peut être menaçante durant ses premières quarante-huit heures d'existence; au-delà, une fois le chenal bien formé, le risque diminue. Je veux donc pouvoir dire où ira la coulée en huit ou douze heures après le début de l'éruption."
Sans attendre, Nicolas Villeneuve s'est envolé récemment pour l'Italie où il devait rejoindre une équipe scientifique dont les études ont déjà fait leurs preuves sur l'Etna au cours de la grande éruption de 1991.


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