Comment la technologie peut aider à prédire le prochain événement volcanique
Samedi, une fissure géante de 3 kilomètres s’est ouverte dans le sol de la péninsule de Reykjanes en Islande, envoyant une rivière de lave en fusion couler à travers le paysage.
Cette éruption est la quatrième et la plus importante à frapper la région depuis décembre. Cela a contraint quelque 3 800 habitants de la ville voisine de Grindavik à évacuer. Beaucoup ont déclaré qu’ils n’avaient pas l’intention de revenir.
Une autre vision du moment où #éruption commencé il y a peu de temps à #Islande. Le sol s’ouvre et boum ! Juste incroyable!!! 🤩
Le service météorologique islandais utilise des instruments comme des sismomètres pour mesurer le mouvement de la Terre, des machines multiGAS pour mesurer les gaz volcaniques, des moniteurs d’infrasons pour écouter les explosions souterraines et des unités GPS pour détecter les changements de position d’un volcan.
Ces outils éprouvés donnent aux scientifiques un aperçu du fonctionnement interne d’un volcan. Mais de nouvelles technologies émergent, qui pourraient approfondir encore davantage nos connaissances.
Le
Les dernières rumeurs sur la scène technologique européenne, une histoire de notre sage vieux fondateur Boris et un art de l’IA discutable. C’est gratuit, chaque semaine, dans votre boîte de réception. S’inscrire maintenant!
« Il est actuellement impossible de prévoir avec précision une éruption volcanique, mais il existe des moyens d’améliorer les prévisions et la réponse aux catastrophes », a déclaré à TNW Stéphane Ourevitch, conseiller expert du programme spatial Copernicus de l’UE.
Satellites, drones et IA peuvent améliorer l’exactitude des prévisions et nous aider à surveiller leurs impacts. Cela pourrait fournir des informations vitales aux 500 millions de personnes qui vivre dans des zones volcaniques dans le monde entier et réduire les dommages aux infrastructures.
Les yeux dans le ciel
Les satellites volant au-dessus de nous fournissent une multitude de données en temps réel sur l’activité volcanique.
L’Agence spatiale européenne (ESA) Les satellites Copernicus Sentinel-1 sont utilisés partout dans le monde par les volcanologues pour prédire les éruptions.
Sentinel-1 est équipé d’un système connu sous le nom de radar interférométrique à synthèse d’ouverture (SAR) qui détecte des changements infimes dans la croûte terrestre, ce qui pourrait signaler un événement volcanique à venir. Des chercheurs italiens ont utilisé ces données pour développer un outil permettant surveillez la caldeira des Campi Flegrei près de Naples, l’un des super volcans les plus dangereux au monde.
Le 8 février, l’un des satellites Sentinel-2 de Copernicus a capturé cette superbe image du volcan Fagradalsfjall en Islande. Crédit: Union européenne, images Copernicus Sentinel-2
Des scientifiques américains ont également exploité avec succès des satellites de détection de chaleur, comme Sentinel-3 de l’ESA, pour surveiller la température de volcans actifs, qui ont tendance à se réchauffer des mois, voire des années avant une éruption. Cette application pourrait potentiellement fournir un système d’alerte précoce.
En décembre, la startup britannique OpenCosmos a lancé un satellite au nom de la Institut d’Astrophysique des Îles Canaries to surveiller l’activité volcanique et les incendies de forêt dans l’archipel, qui a été frappé en 2021 par une énorme éruption qui a coûté près de 1 milliard de dollars de dommages.
La charge utile principale du satellite est DRAGO-2, une caméra compacte non refroidie fonctionnant dans la gamme infrarouge à ondes courtes (SWIR), qui offre un point de vue invisible à l’œil humain.
Mais il existe une autre technologie, largement non testée, qui pourrait changer la donne : les gravimètres. Les roches, gaz, eau et magma en mouvement actif modifient la densité de la croûte terrestre, ce qui entraîne des changements mesurables dans la gravité. Ces instruments mesurent ces changements, mais sont coûteux et souvent peu pratiques à utiliser dans des conditions aussi extrêmes.
En 2021, un projet soutenu par l’UE projet installé un premier en son genre quantum gravimètre sur les pentes de l’Etna, le volcan le plus actif d’Europe. Le nouvel instrument mesure l’accélération d’atomes refroidis par laser dans le vide et a été conçu pour être plus petit, moins cher et plus facile à utiliser sur le terrain. Les tests sont toujours en cours.
Développé par la société française iXblue pour le compte de l’UE, ce gravimètre quantique a été installé pour la première fois sur l’Etna en 2021. Crédit : iXblue
« Les chercheurs travaillent également sur gravimétrie des satellites qui détectent les changements de gravité depuis l’espace », m’a expliqué Ourevitch.
Les satellites comme ceux du programme Copernicus viennent enrichir la richesse des informations fournies par les équipements au sol.
Essentiellement, les scientifiques nagent dans les données ; ils ont juste besoin de savoir quoi en faire pour accélérer leurs prédictions.
C’est ici que les machines sont utiles.
Modélisation de l’IA
Les modèles d’IA peuvent analyser les données sismiques, les images satellite et les lectures des capteurs pour détecter des signaux précurseurs subtils et identifier des modèles pouvant indiquer une éruption imminente.
En 2018, Des scientifiques italiens ont créé un système d’alerte automatique qui prédit avec succès 57 des 59 éruptions de l’Etna sur une période de près d’une décennie à partir de 2008.
L’année dernière, des scientifiques de l’Université de Bristol qualifié un algorithme de machine learning sur plus d’un demi-million d’images Copernicus Sentinel-1 dans le but de prévoir les éruptions à l’échelle mondiale. L’algorithme a trié les images, en signalant seize qui montraient une déformation, un précurseur précoce d’une éruption.
« Cette étude est la première à démontrer la puissante combinaison de données satellitaires traitées automatiquement et d’apprentissage automatique sur un vaste ensemble de données mondiales, pour détecter la déformation volcanique », a déclaré Fabien Albino, scientifique en télédétection et co-auteur de la recherche.
« Bien qu’il s’agisse d’une analyse rétrospective, l’objectif ultime est de développer un système de surveillance et d’alerte en temps réel qui sera utilisé en combinaison avec d’autres sources d’informations pour soutenir les évacuations et les efforts d’atténuation », a-t-il ajouté.
En Italie également, l’ESA exploite une autre technologie : drones. L’année dernière, elle a testé un prototype de drone, appelé Pathfinder, conçu pour surveiller situations d’urgence et guider la collecte d’échantillons critiques. Les drones pourraient également identifier les personnes en détresse et accélérer les efforts de sauvetage.
Les drones sont également testé comme moyen plus sûr de collecter des échantillons de gaz au cœur d’un volcan, là où les gens ne pouvaient pas aller en toute sécurité.
Même si l’application de technologies telles que les satellites, les drones, l’IA et les gravimètres pour gérer les éruptions volcaniques en est encore à ses balbutiements, à mesure que ces systèmes mûrissent, leur adoption deviendra probablement plus répandue.
Qui sait, peut-être que dans un avenir proche, la « technologie volcanique » deviendra la prochaine tendance technologique la plus en vogue.
mars 19, 2024
Comment la technologie peut aider à prédire le prochain événement volcanique
Samedi, une fissure géante de 3 kilomètres s’est ouverte dans le sol de la péninsule de Reykjanes en Islande, envoyant une rivière de lave en fusion couler à travers le paysage.
Cette éruption est la quatrième et la plus importante à frapper la région depuis décembre. Cela a contraint quelque 3 800 habitants de la ville voisine de Grindavik à évacuer. Beaucoup ont déclaré qu’ils n’avaient pas l’intention de revenir.
Le service météorologique islandais utilise des instruments comme des sismomètres pour mesurer le mouvement de la Terre, des machines multiGAS pour mesurer les gaz volcaniques, des moniteurs d’infrasons pour écouter les explosions souterraines et des unités GPS pour détecter les changements de position d’un volcan.
Ces outils éprouvés donnent aux scientifiques un aperçu du fonctionnement interne d’un volcan. Mais de nouvelles technologies émergent, qui pourraient approfondir encore davantage nos connaissances.
Le
Les dernières rumeurs sur la scène technologique européenne, une histoire de notre sage vieux fondateur Boris et un art de l’IA discutable. C’est gratuit, chaque semaine, dans votre boîte de réception. S’inscrire maintenant!
« Il est actuellement impossible de prévoir avec précision une éruption volcanique, mais il existe des moyens d’améliorer les prévisions et la réponse aux catastrophes », a déclaré à TNW Stéphane Ourevitch, conseiller expert du programme spatial Copernicus de l’UE.
Satellites, drones et IA peuvent améliorer l’exactitude des prévisions et nous aider à surveiller leurs impacts. Cela pourrait fournir des informations vitales aux 500 millions de personnes qui vivre dans des zones volcaniques dans le monde entier et réduire les dommages aux infrastructures.
Les yeux dans le ciel
Les satellites volant au-dessus de nous fournissent une multitude de données en temps réel sur l’activité volcanique.
L’Agence spatiale européenne (ESA) Les satellites Copernicus Sentinel-1 sont utilisés partout dans le monde par les volcanologues pour prédire les éruptions.
Sentinel-1 est équipé d’un système connu sous le nom de radar interférométrique à synthèse d’ouverture (SAR) qui détecte des changements infimes dans la croûte terrestre, ce qui pourrait signaler un événement volcanique à venir. Des chercheurs italiens ont utilisé ces données pour développer un outil permettant surveillez la caldeira des Campi Flegrei près de Naples, l’un des super volcans les plus dangereux au monde.
Des scientifiques américains ont également exploité avec succès des satellites de détection de chaleur, comme Sentinel-3 de l’ESA, pour surveiller la température de volcans actifs, qui ont tendance à se réchauffer des mois, voire des années avant une éruption. Cette application pourrait potentiellement fournir un système d’alerte précoce.
En décembre, la startup britannique OpenCosmos a lancé un satellite au nom de la Institut d’Astrophysique des Îles Canaries to surveiller l’activité volcanique et les incendies de forêt dans l’archipel, qui a été frappé en 2021 par une énorme éruption qui a coûté près de 1 milliard de dollars de dommages.
La charge utile principale du satellite est DRAGO-2, une caméra compacte non refroidie fonctionnant dans la gamme infrarouge à ondes courtes (SWIR), qui offre un point de vue invisible à l’œil humain.
Mais il existe une autre technologie, largement non testée, qui pourrait changer la donne : les gravimètres. Les roches, gaz, eau et magma en mouvement actif modifient la densité de la croûte terrestre, ce qui entraîne des changements mesurables dans la gravité. Ces instruments mesurent ces changements, mais sont coûteux et souvent peu pratiques à utiliser dans des conditions aussi extrêmes.
En 2021, un projet soutenu par l’UE projet installé un premier en son genre quantum gravimètre sur les pentes de l’Etna, le volcan le plus actif d’Europe. Le nouvel instrument mesure l’accélération d’atomes refroidis par laser dans le vide et a été conçu pour être plus petit, moins cher et plus facile à utiliser sur le terrain. Les tests sont toujours en cours.
« Les chercheurs travaillent également sur gravimétrie des satellites qui détectent les changements de gravité depuis l’espace », m’a expliqué Ourevitch.
Les satellites comme ceux du programme Copernicus viennent enrichir la richesse des informations fournies par les équipements au sol.
Essentiellement, les scientifiques nagent dans les données ; ils ont juste besoin de savoir quoi en faire pour accélérer leurs prédictions.
C’est ici que les machines sont utiles.
Modélisation de l’IA
Les modèles d’IA peuvent analyser les données sismiques, les images satellite et les lectures des capteurs pour détecter des signaux précurseurs subtils et identifier des modèles pouvant indiquer une éruption imminente.
En 2018, Des scientifiques italiens ont créé un système d’alerte automatique qui prédit avec succès 57 des 59 éruptions de l’Etna sur une période de près d’une décennie à partir de 2008.
L’année dernière, des scientifiques de l’Université de Bristol qualifié un algorithme de machine learning sur plus d’un demi-million d’images Copernicus Sentinel-1 dans le but de prévoir les éruptions à l’échelle mondiale. L’algorithme a trié les images, en signalant seize qui montraient une déformation, un précurseur précoce d’une éruption.
« Cette étude est la première à démontrer la puissante combinaison de données satellitaires traitées automatiquement et d’apprentissage automatique sur un vaste ensemble de données mondiales, pour détecter la déformation volcanique », a déclaré Fabien Albino, scientifique en télédétection et co-auteur de la recherche.
« Bien qu’il s’agisse d’une analyse rétrospective, l’objectif ultime est de développer un système de surveillance et d’alerte en temps réel qui sera utilisé en combinaison avec d’autres sources d’informations pour soutenir les évacuations et les efforts d’atténuation », a-t-il ajouté.
En Italie également, l’ESA exploite une autre technologie : drones. L’année dernière, elle a testé un prototype de drone, appelé Pathfinder, conçu pour surveiller situations d’urgence et guider la collecte d’échantillons critiques. Les drones pourraient également identifier les personnes en détresse et accélérer les efforts de sauvetage.
Les drones sont également testé comme moyen plus sûr de collecter des échantillons de gaz au cœur d’un volcan, là où les gens ne pouvaient pas aller en toute sécurité.
Même si l’application de technologies telles que les satellites, les drones, l’IA et les gravimètres pour gérer les éruptions volcaniques en est encore à ses balbutiements, à mesure que ces systèmes mûrissent, leur adoption deviendra probablement plus répandue.
Qui sait, peut-être que dans un avenir proche, la « technologie volcanique » deviendra la prochaine tendance technologique la plus en vogue.
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