Volcanique

1. Le risque à La Réunion

Historique des événements

Retour sur un événement marquant : du 30 mars au 1er mai 2007

L’éruption d’avril 2007 a été particulièrement spectaculaire en raison de son intensité, des volumes de lave émis en surface (plus de 10 fois supérieurs à la moyenne des éruptions) et des événements associés (effondrement du cratère, pollution de l’air, etc.).

Les premières coulées de lave ont atteint l’océan moins de 12 heures après le début de l’éruption et celles-ci ont enregistré des débits de sortie rarement observés (+ de 100m3/s) ainsi que des hauteurs de projections de plus de cents mètres de hauteur. L’ensemble de La Réunion sera touché par une pollution de l’air et la retombée de cheveux de Pélé.

Syntèse de certaines des éruptions les plus importantes à La Réunion (Sources : OVPF-IPGP, DEAL Réunion).

Définition du risque

Le volcanisme représente, au même titre que les séismes, une des manifestations de la tectonique des plaques. On distingue le volcanisme qui prend naissance aux frontières des plaques tectoniques (rifts, dorsales océaniques et zones de subduction), du volcanisme dit de point chaud en milieu de plaques, indépendant de leur mouvement. Le volcanisme s’explique par la remontée en surface d’un magma profond, mais ses manifestations peuvent différer d’une éruption à une autre.

Les types d’éruption

• les éruptions effusives : présentant une activité en fontaines de lave et en coulées de lave. Les laves y sont fluides et s’écoulent à des températures de 900 à 1 200°C. On parle de volcan type « hawaïen » ou rouge. La vitesse d’écoulement de ces laves est globalement lente, de quelques dizaines de mètres par heure jusqu’à quelques dizaines de kilomètres par heure et dépend de leur composition, des débits et de la topographie des lieux ;
• les éruptions explosives : émettant des laves fragmentées dans l’atmosphère. Ce type d’éruption intervient sur les volcans « gris » (ex : ceinture du Pacifique) dont les magmas sont beaucoup plus visqueux mais également quelques fois sur les volcans dits « rouges ». Ces éruptions sont les plus dangereuses et les plus destructrices, notamment en raison de leur brutalité, leur soudaineté et des surfaces impactées par les retombées de cendres volcaniques et les coulées pyroclastiques. La vitesse d’écoulement des coulées pyroclastiques et des nuées ardentes est globalement très rapide, (jusqu’à près de 1 000 km/h pour l’onde de choc précédent les nuées ardentes) ;
• les éruptions limniques : formées par le dégazage brutal d’un lac méromictique * relarguant les gaz volcaniques émis en continu par le volcan situé à proximité, et accumulés durant des années dans les couches d’eaux profondes du lac. Ces éruptions sont particulièrement dangereuses car le dégazage est « instantané ».

* Lac méromictique : Lac dont les eaux de surface et de profondeur se mélangent au maximum une fois par an.

Les manifestations en surface

• les nuées ardentes : émissions brutales et dirigées d’un mélange constitué de gaz brûlants transportant des roches à plus de 800°C, les tephras *, typiques des éruptions explosives. L’ensemble, dont la température atteint 500 °C, dévale les flancs du volcan à des vitesses de 200 à 500 km/h, sur de grandes distances ;
• les coulées de laves : leur température moyenne est de 1 200°C et elles s’écoulent à des vitesses relativement faibles. Sur une même inclinaison de pente, cette vitesse diminue en s’éloignant du lieu d’émission, sous l’effet de la solidification due à la baisse progressive de la température ;
• les émanations de gaz : plus ou moins continues entre les phases éruptives, les gaz sont émis au niveau de la gueule du volcan (ou de l’évent) et au niveau des fractures ainsi que sous forme de fumerolles sur les flancs. Elles sont constitués de vapeur d’eau à hauteur de 70 à 90 %. Les autres gaz peuvent former de nombreux composés toxiques lorsqu’ils réagissent avec de l’eau ou de l’hydrogène ;
• les produits de projection et de dégazage : caractérisés notamment par les scories, les cheveux de Pelé et les pluies acides. Les cheveux de Pelé sont des roches volcaniques issues de gouttelettes de lave très fluides, s’étirant en longs et fins filaments sous l’action du vent ;

• Les phénomènes annexes : parmi les phénomènes pouvant être engendrés par une éruption volcanique, on retrouve les lahars, conséquences de précipitations importantes sur les cendres volcaniques récemment déposées au sol par le volcan. Il se forme alors de véritables torrents de boue. Des séismes accompagnent les éruptions volcaniques et peuvent provoquer des glissements de terrain. Enfin, les explosions violentes, les séismes, les éruptions volcaniques sous-marines ou les glissements de terrain, s’ils se produisent dans la mer ou à proximité de la côte, peuvent être à l’origine de raz-de-marée dit aussi « tsunami » (cf : partie « Le risque tsunami »).

* Tephras : Fragments de roche solide expulsés dans l’air ou dans l’eau pendant une éruption.

Les éléments du volcan (Source : AGORAH).

Le risque dans le département

À La Réunion, l’activité éruptive du Piton de la Fournaise est l’une des plus régulières du monde avec en moyenne une éruption tous les 8 mois depuis la création de l’observatoire volcanologique en 1979.

Parmi les coulées s’épanchant dans l’Enclos, environ 80 % n’atteignent pas le littoral, avec des longueurs inférieures à cinq kilomètres. Ces coulées sont généralement issues du sommet ou des flancs du cône central, entre 1 500 et 2 600 mètres d’altitude.

Les coulées hors enclos sont peu fréquentes (2 % des éruptions historiques) mais menacent directement les populations et l’habitat, le patrimoine naturel et l’activité économique de l’île autour du volcan (agriculture, forêt, installations hydroélectriques, routes, réseaux d’eau, de communication…) car elles atteignent souvent le littoral. Les communes de Sainte- Rose et Saint-Philippe sont principalement concernées par ces coulées.

La cartographie géologique du massif de la Fournaise a permis de définir les secteurs concernés par les éruptions (voir carte ci-dessous) : il en ressort que le risque de recouvrement par des coulées n’est pas nul au Tampon et à la Plaine des Palmistes, à une échelle de milliers d’années.

Le front de coulée peut atteindre une vitesse de quelques kilomètres par heure ; la couche isolante et chaude, formée par le déroulement d’un premier tapis de lave sur le terrain permet à la coulée de former des rivières plus rapides (jusqu’à 60 km/h).

Le paysage et la morphologie du territoire changent à chaque éruptions (ravines comblées par la lave), changeant également les lits des cours d’eau et des axes de ruissellement et occasionnant une menace d’inondations (voire de lahars) importantes en cas de crues cycloniques post-éruptive.

Les éruptions volcaniques à La Réunion peuvent avoir des conséquences sur le plan :

• humain : intoxications dues aux gaz émis lors d’une éruption, isolement et mort ;
• matériel et économique : destructions des constructions (habitations, entreprises, infrastructures essentielles, réseaux de communication, etc.) et dégâts indirects (perte d’activité, chômage, etc.) ;
• environnemental : à court terme sur les cultures et les écosystèmes. En effet, elles peuvent se révéler bénéfique à long terme (apport important de minéraux favorables au développement de la flore).

Cartographie de l’aléa coulée de lave à La Réunion (Source : Chevrel MO, Favalli M, Villeneuve N, Harris A, Fornaciai A, Richter N. Derrien A, Boissier P, Di Muro A, Peltier A (2021) Lava flow hazard map of Piton de la Fournaise volcano. Natural Hazards in Earth System Sciences, 21, 1–22, 2021 ).

2. Les actions pour prévenir le risque

Les outils de surveillance et de prévention

La connaissance du risque

Afin de mieux connaître un volcan et de savoir ce dont il est capable, il est essentiel d’étudier ses éruptions passées. Ces études permettent aux scientifiques de mieux comprendre son fonctionnement, son histoire, les différents types d’éruptions possibles, et permettent d’estimer quels seront les aléas susceptibles de survenir en cas de nouvelle éruption.

Lorsque les données existantes sur un volcan en particulier sont insuffisantes, l’étude et l’analyse d’autres volcans du même type (analogues) ailleurs dans le monde est aussi souvent un bon moyen d’améliorer nos connaissances.

À La Réunion, une étude confiée conjointement au BRGM et à l’OVPF a été lancée début 2012 et avait pour objet de mieux caractériser les impacts possibles de l’activité du Piton de la Fournaise sur l’île selon différents scenarii *. Le but est ensuite de proposer des actions à mettre en oeuvre pour mieux prendre en compte cet aléa, notamment en matière d’organisation des secours.

Cette étude a été découpée en deux phases qui consistaient à :

• Phase 1 : analyser les aléas volcaniques (inventaire, cartographie, scénarios). Elle fut réalisée par l’OVPF grâce à une étude historique des phénomènes ayant eu lieu depuis 4 000 ans. Cette première phase a permis d’identifier et quantifier les aléas volcaniques susceptibles de survenir au niveau de l’ensemble du massif du Piton de la Fournaise ;
• Phase 2 : évaluer les effets attendus pour chaque type de phénomène et réaliser des scénarios de risque volcanique (croisement des événements et des enjeux) donnant les impacts des événements sur le milieu.

* Rapport BRGM/RP-64469-FR « Évaluation du risque volcanique à La Réunion et prise en compte dans la gestion de crise », 2015.

La prévision et la surveillance

Les éruptions volcaniques sont généralement précédées d’événements précurseurs plus ou moins faciles à reconnaître et interpréter, traduisant les modifications et réajustement ayant eu lieu au cours de la remontée du magma vers la surface. Ces modifications peuvent par exemple, produire des séismes, des déformations de la structure, une modification de la température et de la chimie des gaz ainsi que d’autres signaux géophysiques (magnétiques, gravimétriques, électriques, etc.).

Il est donc essentiel de disposer de réseaux de surveillance multiméthodes et multi-échelles robustes autour des volcans, permettant aux scientifiques d’enregistrer des signes de réveil potentiel, et de prévenir à temps les autorités et les populations.

En France, les Observatoires volcanologiques dépendent de l’Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP). Il s’agit respectivement :

• de l’Observatoire Volcanologique du Piton de la Fournaise (OVPF) auquel est rattaché la surveillance opérationnelle du Réseau de Surveillance Volcanologique et Sismologique de Mayotte (REVOSIMA) depuis 2020 ;
• de l’Observatoire Volcanologique et Sismologique de la Martinique (OVSM) ;
• de l’Observatoire Volcanologique et Sismologique de la Guadeloupe (OVSG).

À La Réunion, l’OVPF est donc chargé depuis sa création en 1979 de la surveillance de l’activité volcanique du Piton de la Fournaise avec le suivi des changements d’activité du volcan, des éruptions et des coulées de laves mais également de la recherche sur le fonctionnement et l’évolution du volcan et enfin, participe à la diffusion des connaissances.

En complément, dans le cadre de la surveillance du Piton de la Fournaise, l’OVPF apporte son appui à Atmo Réunion (anciennement l’Observatoire Réunionnais de l’Air (ORA)). La mission d’Atmo Réunion est :

• d’assurer la surveillance de la qualité de l’air en zone habitée autour du Piton de la Fournaise. Ce suivi est réalisé à l’aide d’analyseurs qui permettent de déterminer le taux de concentrations des gaz pouvant être émis dans l’atmosphère lors d’une éruption, tels que le dioxyde de soufre (SO2) et les particules fines ;
• d’effectuer des travaux de recherche en collaboration avec l’Université de la Réunion et l’OVPF pour notamment modéliser la dispersion du panache éruptif, permettant de prévoir la qualité de l’air aux différents endroits de l’île lors d’une éruption.

Le dispositif Spécifique ORSEC (DSO) – Volcan

Un schéma de diffusion de l’alerte spécifique existe à La Réunion dans le cadre du plan ORSEC « Volcan ». Dans le cadre de ce plan, l’OVPF est le premier maillon de la chaîne d’alerte puisqu’il informe la veille opérationnelle de la Préfecture de tout changement d’activité du volcan. La veille opérationnelle est assurée par le cadre d’astreinte de l’État-Major de Zone et de Protection Civile de l’Océan Indien (EMZPCOI) en lien avec l’OVPF. En cas d’apparition de changements d’activité du Piton de la Fournaise, une proposition de déclenchement ou de de modification des niveaux d’alerte est faite au préfet. La décision de déclencher ou non ces différents niveaux est de la seule compétence du préfet.

Ce dispositif d’alerte est fondé sur 4 phases :

• la vigilance : une éruption ou la présence de risques sur le secteur est possible. L’accès du public à la partie haute de l’enclos est restreint aux sentiers balisés ;

• l’alerte 1 : une éruption est probable ou imminente. L’enclos est évacué et fermé et l’ensemble des aéronefs reçoivent l’interdiction de se poser dans la zone du volcan ;
• l’alerte 2 :

– Alerte 2.1 : l’éruption a lieu dans le cratère Dolomieu, sans menace externe. Les aéronefs n’ont pas le droit de se poser aux abords du cratère Dolomieu ;

– Alerte 2.2 : l’éruption est confinée dans l’Enclos exclusivement et présente une réelle menace pour la sécurité des personnes et des biens. Pas de restrictions supplémentaires ;

– Alerte 2.3 : l’éruption se situe dans l’enclos ou hors enclos et présente une réelle menace pour la sécurité des personnes et des biens. Le COP est activé et les personnes menacées sont évacuées (Ste-Rose ou St-Philippe) ;

• la sauvegarde : l’éruption est stabilisée ou terminée, une réouverture partielle de l’enclos est possible. Des reconnaissances et un balisage du site définissent les modalités de réouverture de l’Enclos au public.

La prévention

Face aux éruptions volcaniques, la seule solution pour préserver les populations est souvent l’évacuation préventive des zones menacées. Une anticipation des phénomènes est donc nécessaire. La diffusion et la publication de carte d’aléas et de plans d’évacuations auprès des populations, en lien avec la surveillance instrumentale permanente sur l’île qui détectera les signes précurseurs d’éruption sont primordiales.

D’autres actions de prévention peuvent être envisagées concernant la préparation des plans de secours, d’évacuation, et d’organisation de la vie pendant une éruption. La sensibilisation et l’information régulière de la populatuon ainsi qu’un aménagement du territoire réfléchi permet de limiter l’exposition des populations et des biens, et d’éviter tout dysfonctionnement majeur en cas d’éruption volcanique.

La prise en compte du risque dans l’aménagement

En raison de l’intensité et des puissances mises en jeu lors d’éruptions volcaniques, la protection des biens face à ce risque n’est à l’heure actuelle pas réaliste, hormis pour certains phénomènes (lahars principalement). En cas de crise grave, la seule prévention efficace consiste en l’évacuation des populations dans les meilleures conditions. Ceci suppose une solide information préventive de la population et la juste estimation par les observatoires du niveau de risque encouru.

Les plans de secours ont pour but, de définir les missions des services publics et des organismes intéressés, et d’une part de prévoir la coordination de leurs actions.

En cas d’éruption volcanique, l’information et l’évacuation de la population des communes concernées se fera conformément aux dispositions du DSO « Volcan ».

Actuellement aucun PPRn ne prend en compte le risque d’éruption volcanique à La Réunion. Une bonne organisation et la multiplication des processus d’évacuation des populations vers les zones hors d’atteinte en cas d’éruption reste à ce jour la solution la plus efficace