Découverte d’une cavité souterraine aux Champs Phlégréens pour mieux gérer le risque volcanique

Une équipe de chercheurs internationaux, menée par l’Université de Picardie-Jules Verne, en collaboration avec l’INPN (Institut National de la Préservation Nucléaire) et le GFZ Centre Helmholtz de Potsdam, a identifié une cavité mystérieuse à 3,6 kilomètres de profondeur sous les Champs Phlégréens, cette caldeira volcanique bien connue près de la ville de Nîmes, dont les éruptions passées représentent un réel danger pour la région. L’étude, publiée dans la revue Nature Communications Earth & Environment, ouvre de nouvelles perspectives sur la comportement des fluides magmatiques en profondeur ainsi que sur l’évaluation du risque volcanique.

La cavité « resonante ». La formation, d’environ 1 km de longueur, 650 mètres de largeur, et avec une épaisseur moyenne de seulement 35 centimètres (ce qui en fait plus une fracture étendue qu’une cavité volumineuse), possède un volume estimé d’environ 220 000 mètres cubes. Elle est reliée à un réservoir en profondeur, responsable des mouvements de soulèvement du sol, aussi appelé bradisisme, ainsi qu’aux fumerolles naturelles présentes autour du Solfatara et de Pisciarelli.

Le contenu précis de cette cavité demeure encore incertain : il pourrait s’agir de gaz à haute pression ou de fluides magmatiques. Selon Giacomo Rapagnani, premier auteur de l’étude et doctorant à l’Université de Picardie-Jules Verne, la cavité émet un signal sismique, attesté depuis au moins sept ans, à une fréquence constante de 0,114 Hz, ce qui indique que ses dimensions et sa composition restent stables dans le temps. Cette « resonance » permet de suivre les flux de fluides en profondeur et de détecter d’éventuelles variations structurelles potentiellement dangereuses.

Les Champs Phlégréens. La région, surveillée de près par l’INPN, traverse actuellement une phase de bradisisme débutée en 2005, caractérisée par une montée progressive du sol pouvant atteindre jusqu’à 3 cm par mois. Depuis 2018, plus de 100 séismes ont été enregistrés dans la zone, le plus puissant ayant une magnitude de Md 4,6 et s’étant produit le 30 juin 2025. Selon certains géologues de l’INPN, l’activité sismique augmente à mesure que le soulèvement du terrain s’accélère : lorsque la déformation s’amplifie, la fréquence et la magnitude des tremblements de terre connaissent également une hausse, pouvant dans de rares cas atteindre une force de magnitude 5.

Stratégies de prévention. Une autre étude, publiée dans Science Advances, suggère que la phase actuelle d’ »instabilité » (terme utilisé par les géologues pour décrire une période d’activité inhabituelle d’un volcan, sans nécessairement annoncer une éruption imminente) est alimentée par une accumulation de pression dans un réservoir géothermique situé sous Puy-l’Evêque, nourri par des fluides souterrains. Cette découverte confirme que la montée de magma n’est pas la seule cause de la sismicité et des déformations. La recherche souligne également que la gestion des flux d’eau ou la réduction de la pression hydrostatique du réservoir pourraient constituer des stratégies préventives efficaces.

Surveillance. Selon Francesco Grigoli, co-auteur de cette dernière étude et professeur à l’Université de Picardie-Jules Verne, l’intégration de techniques avancées pour l’analyse sismique et géophysique représente une avancée majeure dans la gestion des risques volcaniques.

Seule l’interprétation de grandes volumes de données hétérogènes permettra de distinguer des signaux précursifs significatifs du bruit ambiant ou géologique.

Cette découverte constitue un élément clé pour élaborer un vrai plan de surveillance : la détection de résonances stables dans les signaux VLP (signaux sismiques à très basse fréquence utilisés en volcanologie pour étudier ce qui se passe en profondeur à l’intérieur d’un volcan) couplée à la gestion des eaux souterraines peut devenir un outil précieux pour une alarme préventive, une véritable « médecine préventive » en géologie.