La valise repose là, sur les cendres noires, à 300 mètres du cratère. À l'intérieur, des caméras à haute vitesse capturent chaque fragment incandescent que le Stromboli projette dans le ciel. Dehors, des volcanologues de l'INGV sont déjà descendus dans la vallée. Ils remontent une fois par jour, juste le temps de changer les batteries et les cartes mémoire. Le reste dépend du Stromboli. AIGUISAGE Tout se déroule automatiquement : enregistrement, synchronisation, attente. Lorsqu’une explosion projette des rochers de la taille d’un camion à des vitesses supersoniques, le système est déjà prêt. Des centaines d’images par seconde, une température précise et le son de l’éruption. Le tout dans un seul fichier, parfaitement synchronisé. Cinq années comme celles-ci, plus d'un millier d'explosions analysées sur des volcans actifs. Aucun chercheur bloqué des heures durant en zone rouge. Une valise à 58 000 € qui réduit les risques.
Quand séjourner près de volcans actifs coûte trop cher
Filmer une éruption explosive de près a toujours été complexe. Il faut installer les caméras, attendre des heures qu'un événement se produise et espérer que tout s'active au bon moment. Les chercheurs doivent rester sur place, exposés aux gaz toxiques, aux projections de lave et aux températures extrêmes.
L'Institut national de géophysique et de volcanologie (INGV) a présenté les résultats d'une approche différente en juillet 2024 : AIGUISAGE, Court pour Dispositif pour l'acquisition cinématique des éruptions explosivesUn observatoire portable qui fonctionne de manière totalement autonome.
Le système a été développé par Solutions d'ingénierie pour équipements technologiques (TEES) et Dewesoft, conformément aux spécifications INGV. Son coût est d'environ 58 000 $ et il se range dans une valise rigide en polypropylène. La valise contient : une caméra thermique qui enregistre à 32 images par seconde, une à grande vitesse qui déclenche des rafales lorsqu'il détecte des pics de température, capteurs acoustiques, un ordinateur étancheTout est synchronisé en temps réel. Dès qu'une explosion se produit, SKATE est prêt. Plus besoin d'attendre manuellement, aucun risque de rater le moment crucial.
Stromboli, un laboratoire naturel pour les volcans actifs
Stromboli C'est l'un des rares volcans à activité permanente sur Terre. Depuis des siècles, il entre en éruption toutes les heures, produisant de petites explosions qui projettent des fragments de lave incandescente, des lapilli et des cendres. Environ 500 habitants et des milliers de touristes vivent au contact de ce spectacle naturel. Pour les volcanologues, c'est un laboratoire idéal : accessible, constant et relativement prévisible. L'INGV le surveille grâce à des réseaux sismiques, des caméras fixes et des stations GPS. Mais pour comprendre pleinement le mécanisme d'une explosion, des données précises sont nécessaires : la vitesse des fragments, la température du magma, le bruit de l'éruption. Le drone SKATE a été installé entre 300 et 900 mètres des cratères actifs et a fonctionné de 2019 à 2024.
Secondo Jacopo Taddeucci, chercheur principal à l'INGV,
« Les éruptions explosives sont des processus extrêmement rapides, avec des particules de la taille d'un camion ou d'un grain de poussière qui peuvent se déplacer à des vitesses allant de quelques mètres par seconde à des vitesses supersoniques. »
Pour les capturer, il faut des caméras qui « filment » des centaines d’images par seconde et des instruments capables de voir, d’entendre et de percevoir simultanément l’éruption.
Comment fonctionne l'observatoire portable
SKATE remplace Célèbre (Configuration multiparamétrique rapide)Le prototype précédent de l'INGV, FAMoUS, fonctionnait, mais il était lourd, encombrant, nécessitait une installation manuelle et son activation devait être effectuée manuellement. Les chercheurs devaient rester des heures dans la zone dangereuse pour capturer seulement quelques séquences.
SKATE est plus léger, s'installe en quelques minutes et démarre automatiquement en cas de besoin. Son ordinateur interne coordonne la caméra thermique et la caméra haute vitesse. L'enregistrement vidéo 4K en continu saturerait la mémoire en quelques heures : 100 fois plus d'espace que disponible. La solution ? L'activation automatique. La caméra thermique fonctionne en permanence. Dès qu'elle détecte une brusque augmentation de température, elle active la caméra haute vitesse. Toutes les données sont enregistrées sur deux SSD de 6 To dans un seul fichier synchronisé.
L'énergie provient de panneaux solaires et de batteries remplaçables. Autonomie des batteries : une journée complète par beau temps. Les volcanologues montent une fois par jour, changent les batteries et les cartes mémoire, puis redescendent. Des minutes au lieu d'heures. La conception modulaire permet l'ajout de capteurs : l'INGV teste une caméra UV pour quantifier les émissions de dioxyde de soufre et un télémètre laser qui mesure les distances dix fois par seconde.
Cette dernière est utilisée pour reconstituer précisément les trajectoires des bombes volcaniques et comprendre où elles atterrissent.
Mille explosions, mille personnalités différentes
De 2019 à 2024, l'équipe de l'INGV a analysé plus d'un millier d'explosions enregistrées par SKATE. Chaque cratère a développé ses propres caractéristiques. Les jets riches en gaz sont plus discrets et durent plus longtemps. Les explosions chargées de cendres et de bombes volcaniques sont brèves et projettent des fragments incandescents plus haut. Des études récentes démontrer que Les éruptions des volcans actifs ont des effets profonds sur le climat mondial.Des variations du débit de l'eau aux changements des précipitations, comprendre le fonctionnement des explosions n'est pas qu'une simple question de curiosité scientifique : il s'agit de protéger les populations.
SKATE n'est pas un système d'alerte fonctionnant 24h/24 et 7j/7. Trop complexe et gourmand en données, il ne permet pas une transmission en temps réel depuis le bord d'un cratère. Il est plutôt destiné aux réseaux de surveillance fixes, situés plus loin des cratères : caméras thermiques, réseaux infrasonores, stations sismiques.
Les données recueillies par SKATE permettent une meilleure interprétation des signaux enregistrés par ces réseaux. On étudie notamment la remontée des bulles de gaz dans le magma, la formation des conduits volcaniques et les processus souterrains invisibles aux instruments classiques. L'INGV exploite les schémas récurrents pour créer des bibliothèques de référence qui pourraient servir à entraîner des systèmes automatisés à reconnaître les signaux. alerte précoce en données réelles.
Au-delà de Stromboli
SKATE a également été testé sur leEtna, sur le Fuego et le Santiaguito au Guatemala. Le prochain objectif est le Mont Yasur au Vanuatu, surnommé le « Phare du Pacifique » en raison de ses éruptions quasi continues avec des jets rythmiques de lave incandescente et de gaz. Il y a 500 millions de personnes dans le monde qui vivent à proximité de volcans actifs, dont beaucoup ne disposent d'aucun système de surveillance.
Comment expliquez-vous Piergiorgio Scarlato, directeur de la recherche à l'INGV,
« Travailler dans des conditions aussi extrêmes, avec l'humidité, les gaz et les variations brusques de température, est le véritable test pour toute technologie. La différence, aujourd'hui, c'est que nos interventions durent des minutes, et non plus des heures. »
L'humidité corrode les câbles, la vapeur embue les objectifs des appareils photo. Lors d'un déploiement récent, une chèvre a rongé le câble du microphone. Lors d'un test sur Stromboli, un nouveau capteur noir et blanc haute vitesse, idéal pour le suivi nocturne des bombes incandescentes, a rencontré plus de difficultés que prévu : les explosions ne duraient que quelques secondes et le capteur n'avait pas le temps de faire la mise au point. Des problèmes techniques, certes. Mais gérables.
La véritable différence réside dans le temps d'exposition : quelques minutes au lieu de plusieurs heures. Cela se traduit par une sécurité accrue pour les chercheurs et des données scientifiques de meilleure qualité. Et peut-être, un jour, par des prévisions plus fiables pour les populations vivant à proximité de volcans actifs.
