VOLCAN POPOCATÉPETL, Mexique — Dans l'obscurité qui précède l'aube, une équipe de scientifiques escalade la pente du volcan Popocatépetl au Mexique, l'un des plus actifs au monde et dont l'éruption pourrait affecter des millions de personnes. Leur mission : comprendre ce qui se passe sous le cratère.
Pendant cinq ans, le groupe de l'Université nationale autonome du Mexique a escaladé le volcan avec des kilos d'équipement, risquant la perte de données en raison du mauvais temps ou d'une explosion volcanique et utilisant l'intelligence artificielle pour analyser les données sismiques. Aujourd'hui, l'équipe a créé la première image tridimensionnelle de tout l'intérieur du volcan de 17 883 pieds, qui leur indique où le magma s'accumule et les aidera à mieux comprendre son activité et, à terme, aidera les autorités à mieux réagir aux éruptions.
Marco Calò, professeur au département de vulcanologie de l'Institut de géophysique de l'UNAM et chef du projet, a invité l'Associated Press à accompagner l'équipe dans sa dernière expédition, la dernière avant la publication de ses recherches sur le volcan.
Mouvement souterrain
À l’intérieur d’un volcan actif, tout bouge : les roches, le magma, le gaz et les aquifères. Tout cela génère des signaux sismiques.
La plupart des volcans du monde qui présentent un risque pour l'homme ont déjà été cartographiés de manière détaillée, mais pas le Popocatépetl, malgré le fait que quelque 25 millions de personnes vivent dans un rayon de 100 kilomètres et que des maisons, des écoles, des hôpitaux et cinq aéroports pourraient être touchés par une éruption.
D'autres scientifiques ont pris quelques premières images il y a 15 ans, mais elles ont montré des résultats contradictoires et n'avaient pas une résolution suffisante pour voir « comment l'édifice volcanique était en train de se construire », et surtout où le magma s'est accumulé, a déclaré Calò.
Son équipe a augmenté le nombre de sismographes de 12 fournis par le Centre national de prévention des catastrophes du Mexique à 22 pour couvrir tout le périmètre du volcan. Même si seulement trois peuvent alerter en cas d’urgence, il en faut beaucoup plus pour comprendre ce qui se cache derrière ces urgences.
Les appareils mesurent les vibrations du sol 100 fois par seconde et génèrent des données que Karina Bernal, 33 ans, doctorante et chercheuse sur le projet, a traitées en utilisant l'intelligence artificielle pour adapter des algorithmes développés pour d'autres volcans.
«J'ai enseigné à la machine les différents types de secousses qui existent à El Popo», a-t-elle déclaré, et ainsi ils ont pu cataloguer les différents types de signaux sismiques.
Petit à petit, les scientifiques ont commencé à déduire quels types de matériaux se trouvaient, où, dans quel état, à quelle température et à quelle profondeur. Plus tard, ils ont pu le cartographier.
Le résultat est bien plus complexe que les dessins de volcans que la plupart ont vus à l’école, avec un évent principal reliant une chambre de magma à la surface.
Cette première image transversale en trois dimensions s'étend à 18 km sous le cratère et montre ce qui semble être diverses piscines de magma à différentes profondeurs, avec des roches ou d'autres matériaux entre elles et plus nombreuses vers le sud-est du cratère.
Un géant « majestueux »
Le Popocatepetl a émergé dans le cratère d'autres volcans sous sa forme actuelle il y a plus de 20 000 ans et est actif depuis 1994, crachant plus ou moins quotidiennement des panaches de fumée, de gaz et de cendres. L'activité forme périodiquement un dôme au-dessus de l'évent principal, qui finit par s'effondrer, provoquant une éruption. La dernière était en 2023.
Calò, un Sicilien de 46 ans, parle avec passion d'El Popo, comme les Mexicains appellent le volcan, en racontant des anecdotes.
Il explique que sa hauteur peut changer en raison des éruptions et raconte comment Popocatépetl, au premier siècle, avait sa propre « petite Pompéi » lorsqu'un village sur ses flancs, Tetimpa, fut enseveli sous les cendres. Au début du XXe siècle, ce sont les actions humaines – l’utilisation de dynamite pour extraire le soufre du cratère – qui ont provoqué une éruption. Et même si El Popo émet plus de gaz à effet de serre que presque tout autre volcan, ses émissions ne représentent encore qu’une petite fraction de ce que les humains génèrent dans la ville voisine de Mexico.
Pendant des années, Calò a étudié l’activité volcanique depuis son ordinateur, mais essayer de « comprendre comment quelque chose fonctionne sans le toucher » a suscité un sentiment de déception, a-t-il déclaré.
Cela a changé avec le Popocatépetl, un volcan qu’il qualifie de « majestueux ».
Toucher un volcan
Après des heures de marche sur le flanc du volcan, l'équipe de Calò installe son camp dans une pinède à environ 12 500 pieds d'altitude, un endroit apparemment à l'abri des explosions pyroclastiques, puisque les arbres ont réussi à atteindre une hauteur significative.
Un peu plus haut sur la montagne, les arbres et les broussailles cèdent la place aux cendres et aux sédiments.
Ils doivent traverser un lahar, un mélange de roches et de cendres qui pendant la saison des pluies se transforme en une dangereuse coulée de boue emportant tout sur son passage. Aujourd'hui, la clairière sèche offre une vue spectaculaire : à l'est, le Pico de Orizaba — le volcan et la montagne le plus haut du Mexique — et le volcan endormi La Malinche ; au nord, Iztaccíhuatl, un pic volcanique inactif connu sous le nom de « la femme endormie ».
Les sons du Popocatépetl semblent se multiplier la nuit avec les échos. Une explosion comme celle d'une fusée peut donner l'impression qu'elle vient d'une seule direction, mais un souffle de fumée provenant du cratère dément la véritable source.
Karina Rodríguez, étudiante en master de 26 ans dans l'équipe, a déclaré que l'on peut également entendre de petites secousses dans la terre ou même des cendres tomber comme de la pluie lorsque le volcan est plus actif. Les nuits sombres, le bord du cratère brille en orange.
Un laboratoire naturel
Avoir une connaissance directe du volcan donne une idée beaucoup plus objective des limites de leur analyse, a déclaré Calò.
« Nous avons ici un laboratoire naturel », a-t-il déclaré. Il est « très important de pouvoir comprendre et donner aux résidents des informations détaillées et fiables sur ce qui se passe à l’intérieur du volcan ».
A 13 780 pieds, leurs sacs à dos remplis d'ordinateurs, de matériel d'analyse des gaz, de batteries et d'eau commencent à peser davantage et leur rythme ralentit.
La cendre, sombre et chaude, domine ici le paysage.
Dans une station sismographique, l'équipe déterre l'équipement et se réjouit du fait qu'il fonctionne toujours. Ils téléchargent ses données et les réenterrent.
Une « bombe volcanique », un rocher d'un mètre et demi de diamètre et pesant des tonnes, balise le chemin et donne une idée de ce que peut signifier le début d'une éruption. C'est pourquoi la zone supérieure du volcan est restreinte, même si tout le monde n'y prête pas attention. En 2022, une personne est décédée après avoir été heurtée par un rocher à environ 300 mètres du cratère.
Une bouteille de tequila près d'un creux rocheux, connu sous le nom de nombril d'El Popo, fait allusion à certaines des traditions entourant le volcan, notamment un pèlerinage annuel vers ce que certains considèrent comme un point de connexion avec le monde souterrain.
La volonté de continuer à grimper
En déterrant l'une des dernières stations sismiques, le visage de Calò tombe. Les dernières données enregistrées datent de plusieurs mois. La batterie est morte. Parfois, les rats mâchent les fils des machines ou une explosion provoque des dégâts plus graves.
Le projet a apporté certaines certitudes et s'il est répété, il permettra d'analyser les changements qui aideront éventuellement les autorités à prendre de meilleures décisions en cas d'éruptions.
Mais Calò dit que, comme cela arrive toujours avec la science, cela a également généré de nouvelles questions auxquelles il faudra tenter de répondre, comme par exemple pourquoi les secousses sont plus fréquentes du côté sud-est – où le magma est plus accumulé – et quelles implications cela pourrait avoir.
Il s'agissait de la dernière expédition avant la publication de leurs travaux de cartographie de l'intérieur du volcan. Regarder l'intérieur du volcan bouger en 3D sur un écran d'ordinateur vaut la peine.
« C'est ce qui vous pousse à démarrer un autre projet et à continuer à grimper », a déclaré Rodríguez, étudiant à la maîtrise.
Verza écrit pour Associated Press.
