Des drones spécialement équipés aident les scientifiques à se rapprocher des volcans actifs en vue de mesurer et mieux comprendre leurs émissions de dioxyde de carbone.
Dans le cadre du projet ABOVE (acronyme anglais pour Observations aérienne des émissions volcaniques) utilisant des drones avec des équipements miniaturisés d’échantillonnage de gaz, des chercheurs ont mesuré les émissions des volcans Manam et Rabaul en Papouasie-Nouvelle-Guinée. Ces volcans actifs sont difficiles d’accès par les technologies traditionnelles au sol.
Kieran Wood, membre de l’équipe et associé de recherche principal au département d’ingénierie aérospatiale de l’université de Bristol au Royaume-Uni, qui travaille avec la robotique aérienne pour la télédétection de l’environnement, a déclaré que les derniers travaux portaient sur la quantification du flux de dioxyde de carbone émis par le Manam.
La seule solution sûre
Le Manam, précédemment identifié comme l’un des dix principaux émetteurs de dioxyde de soufre sur la base de données satellitaires, était également suspecté de contribuer de manière significative au dioxyde de carbone. Les résultats ont été publiés le 30 octobre dans Science Advances.
Selon les chercheurs, les émissions volcaniques sont essentielles au cycle du carbone terrestre. Mais les mesures de dioxyde de carbone ont jusqu’à présent été limitées à un nombre relativement restreint des quelque 500 volcans actifs dans le monde. Les mesures doivent être collectées très près des cheminées actives et, pour les volcans dangereux comme le Manam, les drones sont la seule solution sûre.
Prédire la prochaine éruption
D’un autre côté, calculer le rapport entre le dioxyde de soufre et le dioxyde de carbone dans les émissions d’un volcan est essentiel pour prédire le moment où une éruption pourrait se produire. Les chercheurs ont pu capturer des échantillons de gaz et les analyser en quelques heures en faisant voler des drones à deux kilomètres d’altitude, équipés de capteurs de gaz, de spectromètres et de dispositifs d’échantillonnage direct.
Kieran Wood dit qu’avec de grands volcans actifs, comme le Manam, « il devient à la fois trop dangereux et trop difficile de gravir le volcan [à pieds] et de travailler près de la cheminée active. Un drone peut surmonter ces défis car tous les opérateurs peuvent être localisés à dix kilomètres et les drones peuvent voler au-dessus d’un terrain volcanique difficile ».
Une concentration d’experts
« Les drones ont été utilisés dans d’autres études, mais ce projet a réuni la plupart des experts mondiaux au même endroit, et a également utilisé simultanément des techniques de détection à distance complémentaires à partir de caméras au sol et de données satellitaires, explique K. Wood. Les données contribuent à notre compréhension du cycle global du carbone et des émissions naturelles de dioxyde de carbone des volcans ».
Un deuxième objectif de l’étude était de développer de nouvelles technologies et méthodes. « En rassemblant tous les experts mondiaux au même endroit, nous avons pu partager notre expertise les uns avec les autres de manière très efficace, ce qui nous a permis de mieux comprendre ce que l’on peut faire », déclare le chercheur.
Jessica Whiteside, professeur agrégé de géochimie au National Oceanography Center de l’université de Southampton, au Royaume-Uni, a déclaré à SciDev.Net que « le volcanisme extensif dans le passé lointain de la Terre est littéralement, et métaphoriquement, un sujet brûlant, car il est associé à des extinctions massives, à un important bouleversement de la vie et est un des points charnières de l’évolution ».
« Comprendre ce qui contrôle les émissions de carbone des volcans dans le monde actuel donne un aperçu de la façon dont le climat a changé dans le passé et peut donc fournir des leçons sur le futur du monde qui se réchauffe, dit-elle. Le carbone total éjecté par les volcans dans le monde est une petite fraction (moins de 1%) du total, qui est dominé par l’activité humaine. En quelques centaines d’années à peine, les humains ont émis autant que comme des milliers et des milliers de volcans. »
Claudia Caruana
Cet article a d’abord été publié par SciDev.Net.
