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Subira, J.,  Barrière, J.,  Caudron, C.,  Hubert-Ferrari, A.,  Oth, A.,  Smets, B.,  d'Oreye, N. & Kervyn, F. 2023. ‘Detecting sources of shallow tremor at neighboring volcanoes in the Virunga Volcanic Province using seismic amplitude ratio analysis (SARA)’. Bulletin of Volcanology 85: 27. DOI:  10.1007/s00445-023-01640-5. URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s00445-023-01640-5  I.F. 3.5.

Article dans une revue scientifique / Article dans un périodique

La surveillance des volcans actifs fait souvent appel à des techniques simples pour détecter les changements ou évaluer rapidement les causes d’une activité soutenue. La technique appelée RSAM (Mesure des Amplitudes Sismiques en temps Réel), fréquemment utilisée dans les observatoires volcanologiques, est un bon exemple d’extraction d’informations par analyse minimale de séismogrammes. En se basant sur un principe similaire, la récente technique d’Analyse des Rapports d’Amplitudes Sismiques (SARA) permet, sous certaines conditions, de localiser la migration de la sismicité à haute fréquences (> 2 Hz) liée, par exemple, à une intrusion magmatique. Cependant, cette méthode d’analyse nécessite une distribution dense des stations sismiques proche de la source (selon la magnitude) et/ou des sites d’enregistrement faiblement impactés par l’activité humaine. Dans une approche très directe et qualitative, le calcul des rapports d’amplitudes sismiques entre paires de stations permet également de détecter des variations temporelles et spatiales (2D) de l’activité volcanique. Dans ce travail, nous adoptons une version modifiée de SARA afin de caractériser les trémors volcaniques sur deux volcans voisins à systèmes ouverts : le Nyiragongo et Nyamulagira, situés dans la Province Volcanique des Virunga (PVV) en République Démocratique du Congo (RDC). Contrairement aux études existantes, nous nous focalisons ici sur la bande de fréquence basse (0.3-1 Hz). Cette dernière, est réputée comme non contaminée par le bruit anthropogénique, tout en restant sensible aux trémors volcaniques superficiels liés à l’activité volcanique intermittente ou permanente détectable sur toute l’étendue du réseau sismique local. Nous appliquons pour la première fois cette méthode SARA pour l’étude de sources volcaniques principalement dominées par des ondes de surface et se propageant sur des longues distances. La présente étude a été réalisée avec un peu plus de deux ans de données sismiques continues. L’analyse des amplitudes sismiques dans cette bande de fréquence est fortement influencée par les microséismes de courtes périodes provenant du Lac Kivu. Malgré cette variabilité diurne et saisonnière des amplitudes, SARA détecte de façon satisfaisante différents épisodes de l’activité des trémors volcaniques sur les deux volcans. A la lumière de ces résultats, nous discutons de l’applicabilité de cette méthode pour détecter et caractériser en continu et en temps réel des sources superficielles de trémors volcaniques à longues périodes dans cette région.