Tsunamis volcaniques : comment prévoir les vagues déclenchées par les éruptions ?

Si la majorité des tsunamis sont provoqués par des séismes, d’autres mécanismes – comme l’entrée d’écoulements volcaniques en mer – peuvent aussi en être à l’origine. Ces processus représentent une menace considérable car ils restent encore difficilement intégrables dans l’évaluation de l’aléa par manque de compréhension. Pour mieux les décrire, des expériences en laboratoire visent à établir des lois prédictives reliant les propriétés des vagues aux conditions initiales. Malheureusement, faute de validation par des données de terrain, la fiabilité de ces lois demeure encore largement incertaine en conditions naturelles.

À l’interface entre mécanique des fluides et volcanologie, cette étude confronte les développements réalisés en laboratoire avec les observations naturelles d’écoulements volcaniques entrant dans la mer, en s’appuyant sur les trois évènements tsunamigéniques enregistrés au Stromboli (Italie) entre 2019 et 2021. Grâce à un système de surveillance avancé combinant caméras et bouées marines, les lois prédictives ont pu être comparées aux données de terrain, et ainsi révéler la robustesse d’une loi empirique récemment proposée à partir d’expériences d’écoulements granulaires entrant dans l’eau. L'étude dépasse la seule description de la vague principale en révélant une forte similitude dans les trains de vagues observés en laboratoire et dans la nature, un résultat clé puisque ces trains de vagues reflètent l’énergie totale impactant la côte. Les scientifiques ont ainsi pu établir une loi prédictive reliant l’énergie totale des vagues à l’énergie cinétique des écoulements, applicable aux expériences  comme aux évènements naturels observés au Stromboli.

Cette étude marque une avancée majeure en rapprochant les prédictions issues d’études en laboratoire aux observations de terrain, ouvrant la voie à une meilleure évaluation de l’aléa tsunami d’origine volcanique.