Professeur Bachèlery, vous avez consacré une grande partie de votre carrière à l’étude des volcans intraplaques, et en particulier à La Réunion : qu’est-ce qui, dans la géologie et le volcanisme de cette île, vous a d’abord fasciné au point d’y développer plus de dix ans de recherche sur place ?
Vous voulez dire « près de quarante ans de recherche sur place ». La Réunion est mondialement connue pour ses paysages majestueux, façonnés par près de trois millions d'années de volcanisme et d'érosion. Les volcans intraplaques, ou intra-océaniques, comptent parmi les plus grands reliefs de la planète. La Réunion est un édifice volcanique de plus de 7000 m de hauteur, 3000 m en altitude et 4000 m en profondeur. C'est un édifice colossal et fascinant pour le géologue, d'autant qu'aujourd'hui, nous avons les moyens étudier l'histoire de son édification et son fonctionnement tant dans sa partie émergée que dans son énorme portion sous-marine. J’ai eu la chance de pouvoir m’intéresser à ces deux aspects. Le volcanisme intraplaque est, depuis le tout début du XIXe siècle, un enjeu scientifique majeur en Sciences de la Terre. Pouvoir contribuer à son étude à La Réunion est exceptionnel pour un chercheur.
Pour un lecteur non spécialiste, comment expliqueriez-vous, de façon concrète, ce qui fait la singularité géologique de La Réunion par rapport à d’autres îles volcaniques de point chaud, et en quoi le Piton de la Fournaise est un laboratoire naturel particulièrement précieux pour la volcanologie moderne ?
La singularité géologique de La Réunion est intimement liée à la présence des deux édifices volcaniques que sont le Piton de la Fournaise et le Piton des Neiges ; l'un très actif, avec une histoire éruptive riche, et l'autre inactif depuis quelques millénaires, très érodé, offrant à l'observation ses structures internes, c'est à dire ce qui existe au cœur de ces volcans, les structures permettant l'ascension des magmas vers la surface. C'est une particularité unique apportée par les volcans de La Réunion. Ainsi, le Piton de la Fournaise, lors des éruptions, nous permet d'observer et d'enregistrer le fonctionnement dynamique des structures profondes auxquelles nous n'avons accès que de façon indirecte, par les observations et mesures réalisées en surface, les séismes, les déformations, les émissions de gaz et de magma. Le Piton des Neiges nous permet d'observer directement ces structures, leur architecture, leur relations, leur profondeur, jusqu'à près de deux kilomètres sous le sommet du volcan. Cette combinaison des deux aspects est d'une richesse exceptionnelle pour les volcanologues. Elle permet d’avancer dans la compréhension des aspects fondamentaux des systèmes magmatiques, reliant structure des systèmes sub-volcaniques et facteurs régissant les processus éruptifs. Cela fait des volcans réunionnais un site d’intérêt majeur pour la volcanologie mondiale, où les observations de terrain peuvent être associées à des techniques d’analyses de pointe dans les domaines de la géophysique ou de la géochimie.
Vos travaux sur la cristallisation des magmas et la viscosité des basaltes du Piton de la Fournaise ont profondément nourri notre compréhension de sa dynamique éruptive : pouvez-vous détailler un ou deux résultats marquants qui ont changé la manière dont on interprète et anticipe les éruptions sur l’île ?
Voilà une question difficile après tant de temps passé à travailler sur le Piton de la Fournaise. Lorsque j’y suis venu pour la première fois en 1978, pour la préparation de mon doctorat, très peu de choses étaient connues sur sa géologie, son histoire, son fonctionnement, les précurseurs de ses éruptions, ... L’observatoire volcanologique n’existait pas encore. Tout était à découvrir. C’était un terrain de jeu extraordinaire pour un doctorant, mais également un chantier tellement vaste et difficile. L’une des premières tâches fut de comprendre le fonctionnement éruptif du volcan à travers l’étude de ses éruptions des derniers siècles, les divers styles éruptifs, les structures mises en jeu, ceci afin de définir les méthodes de surveillance et la géométrie plus appropriée des réseaux de surveillance. Ceci a été effectué avec les premiers scientifiques affectés au tout nouvel observatoire volcanologique, tel mon collègue Jean-François Lénat avec qui j’ai beaucoup collaboré. Ainsi, l’interprétation des premiers signaux géophysiques, l’étude des magmas émis, la dynamique des éruptions, nous ont permis de proposer une première organisation du système d’alimentation magmatique du Piton de la Fournaise, avec un réservoir très proche de la surface, hypothèse aujourd’hui largement confirmée. Bien connaître la géologie et l’histoire éruptive d’un volcan est un préalable indispensable à une surveillance opérationnelle optimale.
En tant qu’ancien directeur du laboratoire GéoSciences Réunion, vous avez vu évoluer sur le terrain les méthodes d’observation et de modélisation des risques volcaniques, notamment via les SIG volcanologiques : comment ces outils ont-ils concrètement transformé l’évaluation et la gestion des aléas pour les habitants et les infrastructures de La Réunion ?
La surveillance des volcans et l’expertise géologique ont, bien entendu, suivi l’évolution des technologies, de l’informatique, ou encore des techniques satellitaires. Les approches d’imagerie et de mesure depuis les satellites, les capacités de modélisation accrues, ont révolutionné le suivi de la déformation des volcans, des signaux thermiques et des panaches de gaz, ou encore la cartographie des coulées, permettant aujourd’hui de cartographier leur progression quasi au jour le jour, offrant la possibilité de modéliser leur trajet, et donc de l’anticiper. Les techniques analytiques ont également beaucoup évolué. Elles offrent aujourd’hui de très grandes précision et justesse, et une extrême finesse d’analyse des compositions des matériaux, et ce dans les trois dimensions grâce aux nouvelles techniques d’imagerie. Dans une lave, nous pouvons par exemple analyser de façon ponctuelle, à l’échelle du micron, le verre volcanique et les différentes phases minérales, mais aussi suivre les changements de composition au sein même d’un cristal, permettant de connaître les diverses étapes de sa croissance et la profondeur à laquelle elles se sont déroulées. Tout ceci contribue, bien entendu, à une meilleure évaluation du risque volcanique. Les événements pouvant survenir peuvent également contribuer à un saut des connaissances. Ainsi, l’effondrement du cratère Dolomieu en 2007 nous a permis de mieux comprendre la formation des caldeiras des volcans basaltiques, et plus largement le fonctionnement du système d’alimentation magmatique du volcan. Les grandes opérations, telles les campagnes à la mer réalisées autour de La Réunion, sont également riches d'enseignements. Elles nous ont permis de mieux comprendre la nature des fonds océaniques et les mécanismes de l’érosion, en permettant d’identifier des systèmes drainant les sédiments transportés par les grandes rivières de l’île jusqu’à plus de trois cents kilomètres des côtes, sur la plaine abyssale.
Votre expertise s’étend aussi à l’éruption sous-marine de Mayotte, la plus grande jamais documentée : qu’est-ce que cette crise récente vous a appris, par contraste ou par analogie, sur le fonctionnement profond du système volcanique réunionnais et sur la place de La Réunion dans la tectonique du sud-ouest de l’océan Indien ?
Cette éruption au large de Mayotte fut, pour moi, une expérience fantastique. J’avais préalablement travaillé sur le volcanisme actif des Comores, au Karthala, ainsi que sur le volcanisme de Mayotte. Cette éruption différait de tout ce que j’avais connu, avec un mode d’alimentation et des magmas totalement nouveaux, et bien entendu l’édification d’un cône de plus de 800 m de haut ; une éruption en de nombreux points exceptionnelle. Nous avons énormément appris de cette éruption, même si les contextes tectoniques de Mayotte et de La Réunion diffèrent sensiblement. Nous avons pu observer une éruption sous-marine avec toutes ses particularités liées à l’émission de magmas par 3500 m de profondeur. C’est là un apport très important pour analyser les éruptions de ce type au large de La Réunion. Nous savons, grâce aux études réalisées sur la portion sous-marine de La Réunion, que plusieurs cônes sous-marins existent également sur les pentes sous-marines des édifices volcaniques de La Réunion. Ils sont certes vieux de plusieurs dizaines de milliers d’années, mais assez semblables à celui de l’éruption au large de Mayotte. Une éruption sous-marine au large de La Réunion ne peut être complètement écartée. Les opérations réalisées sur le cône édifié au large de Mayotte nous ont permis de mieux comprendre ces grandes structures sous-marines, grâce aux données obtenues depuis les navires océanographiques, mais également de visu, grâce au ROV Victor et à ses caméras.
Si l’on se projette dans dix ou vingt ans, quelles sont, selon vous, les grandes questions encore ouvertes sur la genèse, l’évolution et les risques du volcanisme de La Réunion, et quels types de nouvelles observations ou instruments seront décisifs pour y répondre ?
Durant les vingt dernières années, la connaissance des volcans et leur surveillance ont beaucoup évolué. Nous sommes passés d'une volcanologie essentiellement descriptive à un domaine des géosciences hautement pluridisciplinaire, à la pointe de la technologie, et axé sur l'approche quantitative. Si je prends l’exemple du Piton de la Fournaise, l’observatoire volcanologique est aujourd’hui capable d’anticiper les éruptions, et dans une certaine mesure de prévoir leurs conséquences. Les observatoires sont un maillon essentiel entre les autorités décisionnaires et les données de surveillance. De nos jours, la volcanologie est une science collaborative, collaboration entre scientifiques, ingénieurs et techniciens de diverses spécialités, et collaboration entre divers organismes, observatoires, universités, instituts de recherche. Cette tendance va se développer dans le futur. Les études sur les volcans sont motivées par la nécessité de surveiller et d’atténuer les dangers que ces systèmes font peser sur la société. Comme pour d’autres types de risques environnementaux, la volcanologie nécessitera de nouvelles stratégies d’intervention impliquant plusieurs organismes ainsi qu’une approche plus interdisciplinaire, intégrant les sciences humaines et sociales. Les nouvelles technologies satellitaires et les initiatives mondiales en matière de gestion et de partage des données vont probablement se développer durant les deux prochaines décennies. Le volcanisme de La Réunion est un maillon fort de la volcanologie mondiale. Parmi les enjeux pour les années à venir, et y compris au Piton de la Fournaise, il nous faudra mieux comprendre les conditions régnant dans les réservoirs magmatiques, la nature et le fonctionnement des déclencheurs d’éruption, et les facteurs déterminants du type d’éruption, en particulier l’évolution et la fragmentation du magma. Ceci conditionne notre capacité à anticiper une éruption plusieurs années, voire plusieurs décennies, avant le début de l'activité éruptive. De nouvelles approches d’observation géophysique contribueront à améliorer notre capacité à surveiller les éruptions en cours et les mouvements de masse superficiels. L’amélioration des modèles de sources quantitatifs et conceptuels va contribuer à une meilleure connaissance des mécanismes de l’activité volcanique, la rupture de la chambre magmatique, la propagation des fractures, ou encore les effondrements latéraux et verticaux. Cela s’appuiera davantage sur des contraintes structurales issues de données quantitatives obtenues sur les volcans fossiles et actifs, combinées à des études numériques, analytiques et d’apprentissage automatique. Tout ceci permettra d’établir de meilleures prévisions à court terme. Un autre aspect demande à progresser. Il s’agit de l’évaluation de l’impact des éruptions sur l’atmosphère et sur la santé. Les effets sur la santé des populations lors, et à la suite, des éruptions ne font souvent l’objet d’aucun suivi. L’approfondissement des connaissances sur les conséquences potentielles d’une exposition chronique aux gaz et aérosols est nécessaire.
Pour conclure, quel message aimeriez-vous adresser aux Réunionnais et aux jeunes passionnés de volcans : pourquoi est-il important de mieux comprendre la géologie de leur île, et comment peuvent-ils, à leur échelle, s’approprier ce patrimoine scientifique et naturel exceptionnel ?
Comprendre la géologie, c’est comprendre un paysage, sa constitution, son histoire. C’est l’une des clés pour mieux appréhender son avenir. Les jeunes réunionnais sont favorisés par le lien qu’ils ont naturellement avec les volcans et le volcanisme, pour mieux comprendre ces manifestations de l’activité de notre planète. La volcanologie est une science passionnante qui peut être abordée de diverses façons, à travers les sciences dites « dures », bien entendu, mais également à travers les sciences humaines, sociales, de la santé. De plus, la géologie est, avant tout, une science d’observation. Elle permet de comprendre que l’île de La Réunion, et la Terre plus globalement, sont en évolution permanente. Le volcanisme, l’érosion, façonnent les paysages de façon constante, et ceci depuis plusieurs millions d’années à La Réunion. Il est souvent dit que les géologues ont une perception particulière du temps, jouant avec les temps longs, les millions et milliards d’années, et les temps courts, les centaines et milliers d’années. Je peux témoigner que cette faculté est une richesse, permettant de relativiser le présent et d’aborder plus sereinement l’avenir.
Pour en savoir plus : https://lmv.uca.fr/