Les Champs Phlégréens à l'ouest de Naples comptent parmi les régions volcaniques les plus sensibles d'Europe. Depuis plusieurs années, les chercheurs y enregistrent une activité sismiquecroissante, accompagnée d'un soulèvement lent mais continu du sol. Une étude scientifique récente du GFZ Helmholtz-Zentrum für Geoforschung apporte désormais un éclairage nouveau sur les processus complexes qui se déroulent en sous-sol.
Des changements notables depuis environ 2005
L'analyse se concentre sur le lien entre le soulèvement du sol et l' activité sismique. Les chercheurs concluent que ces deux phénomènes sont étroitement liés, mais que cette relation doit être examinée de manière bien plus nuancée qu'on ne le supposait jusqu'alors. Alors que les modèles antérieurs postulaient souvent une relation directe, quasi linéaire, l'étude du GFZ montre que la dynamique sous les Champs Phlégréens se développe de façon bien plus complexe.
Ce qui retient particulièrement l'attention, c'est l'évolution observée depuis environ 2005. Selon les chercheurs, l'activité sismique s'est accélérée depuis cette date plus fortement que ne pourrait l'expliquer le seul taux de soulèvement mesuré. Les séismes ne se produisent donc pas proportionnellement au soulèvement du sol, mais réagissent de façon de plus en plus non linéaire aux processus souterrains. Les chercheurs en déduisent que des mécanismes physiques supplémentaires jouent un rôle déterminant.
L'effet Kaiser, un concept de mécanique des roches
Une approche explicative longtemps utilisée était le dit effet Kaiser, issu de la mécanique des roches. Ce modèle décrit comment les matériaux réagissent à des sollicitations répétées et, dans certaines conditions, « mémorisent » des contraintes antérieures. Ce concept continue de fournir des indications importantes sur l'évolution à long terme de la région. Toutefois, l'étude du GFZ montre clairement que cette approche seule ne suffit pas à expliquer avec précision la dynamique actuelle.
L'analyse s'appuie plutôt sur un modèle physique élargi, qui tient compte des processus de friction dépendant du temps le long des fractures rocheuses. Ce modèle dit Rate-and-State permet aux chercheurs de reproduire avec bien plus de précision l' accélération de l'activité sismique observée et d'expliquer de façon plus cohérente les évolutions des dernières années.
Des phases avec de nombreuses petites secousses
Un autre résultat central concerne les essaims sismiques, c'est-à-dire des phases de nombreuses petites secousses survenant en peu de temps. L'étude montre que ces événements ne sont pas liés au soulèvement du sol dans la même mesure que la tendance à long terme. Si l'évolution générale de la sismicité est étroitement corrélée au soulèvement, les essaims sismiques obéissent manifestement à leurs propres mécanismes.
Comme cause possible, les chercheurs évoquent l'infiltration de fluides, qu'il s'agisse de gaz ou de liquides, dans des couches rocheuses plus profondes. Ces processus peuvent modifier à court terme les états de contrainte en sous-sol et déclencher ainsi une activité sismique accrue, indépendamment du soulèvement à grande échelle. Il en résulte un système à deux composantes : une tendance à long terme marquée par le soulèvement, et des événements à court terme déclenchés par des mouvements de fluides.
Les Champs Phlégréens, une zone de risque volcanique
Pour la région autour de Naples , ces résultats revêtent une importance considérable. Les Champs Phlégréens sont considérés comme l'une des plus grandes zones de risque volcanique d'Europe, avec une densité de population élevée dans leur environnement immédiat. Une meilleure compréhension des processus sous-jacents est donc essentielle pour évaluer les évolutions de manière réaliste et apprécier les risques sur des bases plus solides.
L'étude du GFZ montre que la dynamique complexe sous les Champs Phlégréens se laisse de mieux en mieux modéliser. Même si de nombreuses questions restent ouvertes, elle fournit une base bien plus précise pour distinguer les tendances à long terme des événements à court terme et évaluer l'activité géologique de la région sur des fondements plus rigoureux.
