Propagation de magma médiée par des failles et sismicité déclenchée révélées par l’agitation de São Jorge (Açores) en 2022

Un volcan calme à la dramaturgie cachée

Au début de 2022, les habitants de São Jorge, une île volcanique mince des Açores (Portugal), se sont posés une question inquiétante : une éruption majeure était-elle imminente ? Le sol tremblait sous des milliers de petits séismes, et l’île se soulevait et s’étirait subtilement. Pourtant aucune lave n’a jailli en surface. Cette étude décrypte ce mystère en montrant comment du magma remontant des profondeurs a été détourné puis stoppé par une grande faille souterraine. Le travail illustre comment ces « échecs d’éruption » peuvent malgré tout constituer des dangers sismiques importants — et comment la combinaison soigneuse de multiples types de données permet aux scientifiques de comprendre ce qui se passe hors de la vue.

Là où les plaques se rencontrent et où naissent les îles

Les Açores se trouvent à une jonction complexe où deux plaques tectoniques s’écartent lentement. São Jorge est une île longue et étroite formée par des éruptions en fissure répétées le long de zones faibles de la croûte. Elle est proche de failles majeures qui peuvent à la fois générer de gros séismes et guider la remontée du magma. En mars 2022, les instruments ont enregistré une brusque hausse du secouement du sol sous l’île et une brève poussée de déformation, suggérant que du magma frais était en mouvement. Parce que les Açores combinent failles actives et volcans actifs, elles offrent un laboratoire naturel rare pour observer comment fractures tectoniques et roche en fusion s’influencent mutuellement.

Suivre le magma via des mouvements du sol subtils

L’équipe de recherche a utilisé le radar satellite (InSAR) et un réseau de récepteurs de type GPS pour mesurer les déplacements du sol au millimètre près. Ces données ont révélé que, en quelques jours seulement, la région centre-ouest de l’île a été doucement soulevée et tirée, dans un schéma mieux expliqué par une feuille de magma haute et mince — appelée dike — forçant sa montée. La modélisation a montré que ce dike s’étendait sur environ 6 kilomètres de longueur et jusqu’à près de 25 kilomètres de profondeur, remontant depuis le manteau supérieur et s’arrêtant à environ 1,6 kilomètre sous la surface. Fait intéressant, il n’y avait pas de signe clair d’une inflation préalable d’une chambre magmatique peu profonde ; l’ascension semble avoir été rapide et en grande partie « furtive », la plupart du mouvement se déroulant de manière asismique, sans générer beaucoup de séismes le long du dike lui-même.

Un essaim de séismes le long d’une faille cachée

Parallèlement, les sismologues ont enregistré un intense essaim d’environ 18 000 séismes sur plusieurs mois. En déployant des sismomètres supplémentaires à terre et au fond marin, et en utilisant des méthodes avancées pour affiner les localisations des séismes, l’équipe a constaté que ces tremblements ne s’alignaient pas autour du dike selon le motif classique en « haltère » observé dans de nombreux volcans. Au contraire, ils se sont disposés en bandes étroites le long d’un côté du dike, coïncidant avec une zone de faille crustale majeure sous l’ouest de São Jorge. Les premiers séismes profonds, survenus des mois avant la crise, ont migré vers le haut depuis environ 30 kilomètres de profondeur, correspondant à l’extrémité inférieure du dike modélisé. Une fois l’agitation principale déclenchée, la sismicité a grimpé jusqu’à des profondeurs crustales moyennes, puis s’est rapidement étendue vers l’ouest et vers le bas le long de la faille, formant des grappes filamentaires qui ont lentement remonté sur plusieurs semaines — cohérent avec des fluides circulant dans des fractures plutôt qu’avec une simple rupture de la roche solide.

Faille — autoroute et barrage

En rassemblant les résultats géodésiques, sismiques et d’imagerie par bruit ambiant, les auteurs proposent que la faille ait d’abord agi comme une autoroute, puis comme un barrage pour le magma. Alors que le dike quasi-vertical remontait le long de la zone de faille du Pico do Carvão, une partie du magma et des gaz dissous s’est branchée latéralement dans les roches endommagées et perméables de la faille. Cette fuite latérale de fluides chauds a augmenté les pressions au sein de la faille, déclenchant un essaim inhabituellement vigoureux de petits séismes avec des directions de glissement modifiées, tout en dépressurisant le dike principal. La perte de pression, couplée à l’augmentation du poids et de la résistance des roches sus-jacentes près de la base de l’île, a provoqué l’arrêt de l’intrusion avant qu’elle n’atteigne la surface. L’essaim n’a libéré qu’une quantité modeste d’énergie sismique comparée à la contrainte potentiellement emmagasinée par la faille, ce qui signifie que le risque à long terme d’un grand séisme tectonique subsiste.

Ce qu’un échec d’éruption nous apprend

Pour le non-spécialiste, le message clé est que toute poussée spectaculaire de secousses et de soulèvement sur un volcan ne se traduit pas nécessairement par une éruption. Dans le cas de São Jorge, le magma a remonté rapidement depuis les profondeurs mais a été détourné vers une faille existante, où il a perdu sa pression et s’est solidifié au lieu d’atteindre la surface. Cette interaction a quand même produit des mois de séismes et aurait pu avoir des conséquences graves si un segment de faille plus important avait cédé. En montrant que les failles peuvent à la fois faciliter la montée du magma et provoquer son arrêt, cette étude affine notre compréhension du comportement des volcans dans des contextes tectoniques complexes. Elle souligne aussi l’importance de réseaux de surveillance denses et d’analyses rapides des données pour distinguer entre une éruption imminente et une intrusion puissante mais finalement « ratée » sous des communautés insulaires vulnérables.

Citation: Hicks, S.P., Gonzalez, P.J., Lomax, A. et al. Fault-mediated magma propagation and triggered seismicity revealed by the 2022 São Jorge Azores unrest. Nat Commun 17, 3531 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-71668-6

Mots-clés: agitation volcanique, intrusion de magma, essaim de séismes, Açores, failles tectoniques