À l'Etna avec les étudiants de l'École normale supérieure la multidisciplinarité en action
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LA VIE DES ÉCOLES
À l’Etna avec les étudiants
de l’École normale supérieure
la multidisciplinarité en action
Bernard FLACELIÈRE - Louise LE VAGUERESSE - Arnaud OLLIVIER - Luca TERRAY
et visites culturelles, scientifiques ou
tout simplement touristiques.
C’est la 8e édition de cette expédition et il
me tarde d’en comprendre les rouages.
Pierre qui a usé ses semelles Vibram sur
l’Etna lors de sa coopération militaire
dans les années 80 confesse dans une
interview de mars 2010 : “J’aimerais
recommencer à étudier l’Etna, c’est
sans doute le volcan le plus intéressant
au monde, il est facile d’accès, très bien
ausculté, on peut travailler à la fois sur
les données à venir et sur une mine
de données déjà acquises. C’est préci-
sément parce que ce volcan est très
Sur les bords du cratère de la Bocca Nuova
© BF
bien étudié, qu’il faut l’étudier encore
plus. C’est souvent en étudiant encore
La Bocca Nuova ou le nouveau cratère (la nouvelle bouche) est un des points plus des objets que l’on croit déjà bien
sommitaux de l’Etna à plus de 3300 m d’altitude où l’activité volcanique est connaître que la science avance“. Et
soutenue. Casqués, Luca et Bernard arpentent le bord du cratère puis en font voici que l’idée prend corps et que
le tour pour vérifier la bonne santé des dosimètres à radon implantés dans l’expédition annuelle explore toutes
les facettes qu’un normalien en géo-
l’année. Certains supports en bois sont déjà carbonisés, le sol jaunâtre couvert
sciences doit connaître et maîtriser. De
de soufre affiche 30 à 35°C au thermomètre, les effluves de gaz obligent le port la géologie à la volcanologie, en passant
du masque. Le fond du cratère est caché par les fumées et les vapeurs mais on par la météorologie, la géodésie, la
devine par d’inquiétantes détonations que le volcan vit activement. En effet télédétection, la chimie, la climatolo-
des jets de matériaux noirs, des fragments magmatiques, sortent du nuage gie, l’hydrographie, l’astronomie, tout y
est abordé ou approfondi. Les sciences
en dessous de nous et fort heureusement retombent dans l’abîme sans passer
humaines ne sont pas oubliées, cette
au-dessus de la crête. Que font donc ces volcanologues, chevronné et amateur, année un littéraire est présent, donc
au pays d’Héphaïstos et de Vulcain ? histoire, archéologie, sociologie, linguis-
ne vous étonnez pas de le trouver arri- tique sont au programme. Finalement le
Pourquoi ne pas répondre
vant à l’aéroport de Catane et retrouvant plus important dans cette expédition est
à une sympathique Tony le chauffeur attitré du B&B Porta la part personnelle laissée à l’étudiant
invitation ? dell’Etna à Nicolosi, au pied du volcan, pour l’organisation pratique, y compris
Par Bernard Flacelière, AFT où l’expédition tient ses quartiers. le financement, donc la recherche de
partenaires puis la communication
C’est par une discrète sollicitation La dizaine d’étudiants plus les accompa-
avant et après l’événement.
que Pierre Briole, président actif de la gnateurs sont à pied d’œuvre, consultez
commission géo-positionnement du les récits ci-dessous, dans une ambiance De 19 à 23 ans les étudiants brillent par
CNIG, enseignant à l’École normale studieuse qui sent tout de même les leur trajectoire, montrent une maturité
supérieure, un émérite volcanologue vacances.Tous les jours on se lève tôt et peu commune et une très forte culture
autant que géodésien m’a invité à l’expé- les journées sont bien équilibrées, entre générale. Quoique géoscientistes, ils
dition Etna 2018 de l’ENS. Connaissant celles très physiques avec de 1000 m n’hésitent pas à approfondir d’autres
le goût de votre rédacteur en chef pour à 1 600 m de dénivelées et celles plus domaines, quitte à profiter d’une année
les sommets sous toutes les latitudes, intellectuelles avec véhicules tout-terrain de césure pour ce faire. La plupart
q
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LA VIE DES ÉCOLES
un étudiant en master de linguistique
de l’École normale supérieure se sont
piqués d’intérêt pour ces questions et
sont partis en expédition pendant près
de deux semaines en Sicile, sur l’Etna,
le volcan le plus actif d’Europe, accom-
pagnés de Pierre Briole et de Jean Chéry,
chercheurs géophysiciens, de Luca
Terray, doctorant en géochimie, d’Arnaud
Ollivier ingénieur géomètre-topographe
et responsable technique à Geotopo,
d’Henri Laur docteur à l’Agence Spatiale
Européenne et de Bernard Flacelière,
ingénieur géomètre-topographe et
rédacteur en chef de la revue.
L’idée était d’en apprendre plus sur le
fonctionnement physique d’un volcan
en discutant avec plusieurs chercheurs,
tout en s’intéressant aux perceptions des
populations qui vivent à son contact. La
© BF
première étape a été de visiter l’INGV,
l’Istituto Nazionale de Geofisica e
Une partie du groupe en action
Vulcanologia de Catane et sa salle
de surveillance où deux personnes,
q d’entre eux ont déjà voyagé et acquis
une expérience internationale, dans
L’expédition Etna 2018 présentes 24 h sur 24 h, surveillent
vue par une étudiante les signaux envoyés par les différents
les études, les relations et forcément la
instruments déployés tout autour du
linguistique. Par Louise Le Vagueresse,
volcan afin de repérer les indices de
géosciences à l’ENS
Pierre participe également au projet l’imminence d’une éruption de façon
EDUMED OBS, l’Observatoire de Quoi de plus mystérieux et fascinant à en avertir à temps les autorités et les
l’environnement méditerranéen à but qu’un volcan, une entité vivante qui, compagnies aériennes. Nous avons
éducatif et débouchant sur Insegnaci avec des explosions tonitruantes et des assisté à une série de petites confé-
Etna 2018, une nouvelle école de terrain hémorragies magmatiques, est capable rences sur l’inclinomètre, un instrument
pour les enseignants en Sicile (http:// d’enfanter les roches neuves de ce qui permet de mesurer la variation de
edumed.unice.fr/fr). C’est peut-être monde ? Quoi de plus fascinant égale- pente des flancs du volcan et donc
pour cela qu’il tournera la page et que ment que ces hommes qui, malgré le d’estimer son gonflement. Plusieurs
la 9e expédition ENS@Etna2019 se fera danger, continuent de vivre à proximité journées ont ensuite été consacrées à
sans lui, il passe la main, mais promet de ces volcans, de les étudier et de les des mesures sur le terrain pour nous
d’y participer en candidat libre et pour adorer ? familiariser avec les instruments et
le plaisir. Dix étudiants en master et en troisième nous permettre de faire un point sur le
année de licence de géosciences et contexte géochimique et géodynamique
Concernant cette expédition, voici donc
un exemple réussi de mise en situation
Simon en action pour une mesure GNSS
de jeunes apprenants sur des lieux
remplis d’opportunités de découvertes
et d’études, en compagnie d’aînés
riches en expériences professionnelles.
Merci à Pierre pour cette sympathique
invitation !
Mais passons la parole à quelques
protagonistes : à Louise, de l’équipe
d’organisation, qui nous résumera en
avant-première le synopsis du film à
paraître, à Arnaud passé maître dans
l’initiation des néophytes aux méthodes
GNSS et finalement à Luca le conscien-
cieux traqueur de radon qui nous fait
© ENS
l’honneur de la couverture.
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© ENS
© ENS
On a trouvé l’inclinomètre dans le tunnel de lave Levé de soleil sur la mer Ionienne
de la Sicile en général et du volcan en Et comment ne pas résister, le lende- des routes et des villages traversés par
particulier. Celui-ci nous a été expliqué main, à la tentation d’aller admirer le des failles, le refuge de Sapienza et son
par nos accompagnateurs ou par des lever du soleil depuis le sommet ? La téléphérique, reconstruit en moyenne
chercheurs de l’INGV. montée s’est faite de nuit, avec lampes tous les cinq ans. Nous avons aussi
Des mesures GNSS ont été réalisées frontales et bâtons de marche pour pu constater à quel point le volcan
avec Pierre Briole et Arnaud Ollivier pouvoir prendre le petit-déjeuner sur était présent dans l’architecture sici-
dans la vallée del Bove, vaste paysage la crête en regardant l’astre empana- lienne, que ce soit dans une cathédrale
de laves et de désolation situé à l’est du ché émerger de l’horizon et illuminer la construite en pierres de lave, dans les
volcan, probablement issu de l’effondre- vallée en contre-bas. statues de lave disséminées à travers
ment d’un ancien cratère qui se serait la ville de Catane, les pavés de ses rues
Au cours de cette expédition, nous
brusquement vidé de son magma, faits du même matériau et le théâtre de
avons également eu l’occasion de visiter
comme un fondant au chocolat dont Taormine conçu de manière à avoir une
des infrastructures humaines endom-
on aurait percé la base. Ces mesures vue sur le volcan depuis ses gradins
magées par le volcan ou qui ont été
permettent donc, d’une part, de mesu-
plusieurs fois reconstruites : un ancien Nous avons vu aussi à quel point les
rer son déplacement vers la mer, et
monastère de bénédictins, reconstruit humains avaient colonisé ces reliefs, par
d’autre part de connaître l’épaisseur
plusieurs fois sur une coulée de lave, le biais des refuges qui les parsèment,
de la dernière coulée de lave ayant
et qui abrite aujourd’hui la faculté de ou celui des vergers et des vignes qui
recouvert cette vallée. L’épaisseur du
panache, à savoir l’ensemble des gaz et
lettres et de philosophie de Catane, adoucissent les flancs noirs du volcan.
q
des aérosols qui sortent en permanence
du volcan, a également été mesuré en
compagnie de LucaTerray sur une crête
surplombant la vallée, et des capteurs
destinés à en analyser la composition
ont été installés au sommet du cratère.
Au cours de la visite de l’observatoire
astronomique à Serra de la Nave, Henri
Laur nous a donné une conférence sur
les divers satellites Sentinel de l’ESA.
Nous avons bien évidemment profité
des paysages de Sicile, notamment
lors d’une journée passée sur les monts
Iblei, ou encore le jour où nous avons
emprunté la route qui fait le tour du
volcan. Là, de nombreux blocs de lave,
de viscosités différentes, forment des
motifs en cordes. L’un de nous avait
également réussi à localiser un ancien
inclinomètre camouflé dans un tunnel
© BF
de lave par notre professeur pendant sa
thèse dans les années 80. L’Etna depuis le théâtre de Taormine
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LA VIE DES ÉCOLES
q Nous avons recueilli de nombreux
témoignages de ses habitants, de
roches. Des premières fouilles ont
été réalisées quelques jours aupara-
précisément découverts sous 15 cm de
téphra. Les corrections étant récupé-
guides qui conduisent les touristes au vant, mais de façon approximative à rées via un satellite géostationnaire, les
sommet ou dans le dédale du monas- partir des coordonnées initiales. Après recherches sont effectuées en compa-
tère, de cultivateurs, de commerçants mesures de points retrouvés, il a été rant les coordonnées théoriques du
et d’habitants de Catane qui nous ont constaté un décalage de 3 mètres vers point avec celles données par le récep-
raconté de nombreuses anecdotes, l’est. Sur les points encore enfouis, il teur en temps réel, ce qui permet de
heureuses, comiques ou tragiques. Ils a été appliqué ce même décalage de naviguer vers le point.
nous ont ainsi laissé entrevoir la rela- 3 mètres afin d’obtenir de nouvelles La technologie Trimble RTX Centerpoint
tion complexe et ambiguë que ces coordonnées approximatives, proches a donc permis de retrouver des points
gens entretiennent avec la mama Etna de celles des points restants à déterrer. difficilement détectables dans ces
comme on l’appelle là-bas. Et ce sont Pour y arriver, l’expédition a bénéficié conditions.
ces témoignages et ces paysages à la du matériel prêté par Geotopo, distri-
L’autre objectif de cette mission était de
fois simples et grandioses que nous buteur agréé Trimble, pour poursuivre
mesurer la hauteur des coulées de lave
aimerions transmettre à notre tour. les fouilles. C’est à l’aide du dernier
en allant vers le cratère qui se situe
récepteur Trimble Alloy et du GNSS
C’est dans ce but que nous avons réalisé au milieu de la vallée del Bove. Des
Trimble R10, tous deux dotés de la
un film documentaire exposant ce que points avaient été positionnés mais le
technologie Trimble RTX Centerpoint,
nous avons appris tout au long de cette tout a été recouvert après leurs instal-
qui permet un positionnement centi-
expédition. Ce dernier est projeté cet lations par une autre coulée de lave.
métrique en temps réel sans connexion
automne à l’École normale supérieure, Connaissant la position de ces derniers
GSM/IP, que les derniers points ont été
mais il est également mis en libre accès à quelques dizaines de centimètres
sur YouTube et accessible via la page près, on va pouvoir se placer à la verti-
Facebook de l’expédition Etna 2018 cale du point, relever les coordonnées
(@Vivreaucoeurduvolcan). Le titre de ce GNSS avec le Trimble Alloy, récepteur
film ? Vivre à l’ombre du volcan. en temps réel et calculer l’épaisseur de
la coulée de lave. On a constaté une
hauteur de lave d’environ 13 mètres
Compréhension des sur les extrémités de la coulée et plus
mouvements gravitaires de 40 mètres en se rapprochant du
et tectoniques grâce aux cratère.
relevés GNSS Pour répondre à la question du géodé-
Par Arnaud Ollivier, ingénieur sien, les coordonnées sont exprimées
ESGT, responsable support en ITRF2014 pour comparaison, tandis
technique à Geotopo que les altitudes sont obtenues grâce à
© Geotopo
des hauteurs ellipsoïdales en ITFR2014
Réputé pour être le volcan le plus actif
corrigées de l’ancien modèle EGM96
d’Europe, l’Etna subit de fortes pres-
pour homogénéité avec les anciennes
sions naturelles et est en continuel
données.
mouvement.
Récepteur Trimble Alloy
C’est dans la vallée del Bove, située
sur le versant sud-est, que l’équipe
composée de chercheurs et étudiants
de l’ENS a commencé les mesures
pour modéliser ses mouvements et les
comprendre : voir si les déplacements
sont homogènes et à quelle échelle.
Les points observés il y a plus de
30 ans lors de différentes expéditions,
et mesurés précisément en GPS,
ont depuis été recouverts de téphra
(éjectas, du grec o¡ql_, cendres) lors
d’éruptions successives.
© Geotopo
Toute la difficulté réside dans le fait de
retrouver ces points en positionnement
GPS (ou maintenant GNSS puisque
multi-constellations) autonome sous
une épaisse couche de cendres et de Récepteur GNSS Trimble R10
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Lexique GNSS
pour le positionnement
Commission GEOPOS
Groupe de travail GNSS
© ENS
Luca met en place les films dans les dosimètres
Le radon et ses mystères ! qui sont radioactifs : le radon (222Rn) et Édité par l’Association française de topographie (AFT)
ses descendants (210Pb, 210Bi, 210Po).
Par Luca Terray, doctorant de Ces atomes sont si rares que nous
l’Université Clermont Auvergne devons filtrer le panache de gaz de l’Etna COMMANDEZ LE “LEXIQUE GNSS
A quoi ressemble l’intérieur d’un
pendant plus d’une heure pour pouvoir POUR LE POSITIONNEMENT”
volcan ? Quelle est la forme de sa tuyau-
les mesurer ! Nous utilisons pour cela AU PRIX DE 10,00 €
des aspirateurs et des batteries que nous
terie, et quels y sont les mouvements du 21 x 29,7 cm, 32 pages
devons monter à dos d’homme jusqu’au
magma et du gaz, qui jaillissent telles frais de port inclus (France)
sommet du volcan. Pour la mesure du
l’eau et les bulles d’une boisson pétil- M/Mme Nom : __________________________
radon lui-même qui est un gaz noble et
lante trop vite ouverte ? En combien
ne se laisse pas piéger dans un filtre, Prénom : ________________________________
de temps les bulles de gaz sont-elles
nous avons installé pour quelques mois
formées ? À quelle vitesse remontent- Société ou organisme : _________________
des dosimètres tout autour du cratère
elles ? Comment faut-il tourner ces
central de l’Etna : ce sont de simples ___________________________________
curseurs pour déclencher une éruption ?
films qui se font trouer lorsqu’un atome
Voilà quelques questions qui peuplent Adresse : _______________________________
de radon se désintègre dans leur voisi-
les rêveries de volcanologue !
nage, ainsi en comptant le nombre de _______________________________________
Pour pouvoir avancer dans ces ques-
trous à l’issue de la période d’exposi- _______________________________________
tionnements, nous avons besoin
tion on peut en déduire la concentration
d’observations auxquelles nous ratta- Code postal :
moyenne du radon dans le panache de
cher. Mais comment observer ce qui se
gaz. Mais pourquoi se donner tant de Ville :__________________________________
passe en profondeur dans la plomberie
mal pour quelques atomes isolés ?
du volcan, à une échelle fine (quelques Tél. :
mètres ou dizaines de mètres) que les Parce ce qu’ils permettent de chronomé-
Fax :
techniques d’imagerie géophysique trer le mouvement du magma et du gaz
voient souvent très flou ? Nous n’avons en profondeur ! En effet, ces atomes ont Courriel : _______________________________
d’autres choix que de traquer à la la propriété de rentrer dans les bulles Date :
surface les répercussions des mouve- de gaz quand celles-ci se forment (on
ments profonds qui animent le volcan. dit qu’ils sont volatils) et puisqu’ils sont Signature
J’ai choisi pour ma part de m’intéresser aussi radioactifs leur quantité dans
aux gaz qui s’échappent en permanence les bulles de gaz diminue au cours du
de nombreux volcans, quand bien temps. En mesurant ce qu’il reste de
même il n’y a pas d’éruption, comme sur ces atomes quand le gaz parvient à la Bulletin de commande à retourner
l’Etna. Ces gaz viennent juste de quitter surface, on peut alors estimer l’âge du accompagné d’un chèque
le magma en profondeur et sont donc gaz que le volcan est en train d’émettre. à l’Association française de topographie
des messagers qui peuvent nous rensei- On apporte ainsi quelques éléments 73, avenue de Paris - 94165 SAINT-MANDÉ
gner sur l’état du volcan, à condition de de réponse aux questions du début : Cedex – Tél. : +33 (0) 1 43 98 84 80
savoir les décrypter. Parmi la pléiade nous avons trouvé que sur l’Etna les Achat également sur Internet :
d’éléments et d’isotopes que comptent gaz mettent 4 à 5 jours pour remonter www.aftopo.org
les gaz magmatiques, je recherche ceux jusqu’à la surface ! O
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