Un intelligence artificielle (IA) a révélé des structures géologiques jamais vues auparavant sur le volcan Campi Flegrei en Italie, y compris une « faille annulaire » évidente qui pourrait déclencher des tremblements de terre de magnitude 5.
Jusqu’à présent, en 2025, Campi Flegrei a produit cinq tremblements de terre de magnitude supérieure à 4, et le volcan a été détruit. montrant des signes de troubles depuis 2005. Mais la plupart des tremblements de terre Les événements déclenchés dans la région ne sont pas détectés, selon une nouvelle étude qui a utilisé l’IA pour identifier des dizaines de milliers d’événements sismiques passés inaperçus au cours des dernières années.
Au cours des 40 000 dernières années, les Campi Flegrei ont produit deux des plus grandes éruptions d’Europe, et les preuves suggèrent l’histoire antérieure du volcan était tout aussi explosive. Les scientifiques ont enregistré des troubles aux Campi Flegrei depuis les années 1950, mais les efforts de surveillance se sont intensifiés dans les années 1980 après qu’un essaim de 16 000 tremblements de terre a entraîné l’évacuation de 40 000 habitants.
Pour enquêter sur les menaces modernes provenant des Campi Flegrei, Ellsworth et ses collègues ont développé un outil d’IA capable d’identifier les tremblements de terre que les méthodes précédentes ne pouvaient pas détecter.
Traditionnellement, les sismologues identifient les tremblements de terre en analysant des sismogrammes, qui sont des graphiques avec des lignes ondulées représentant les secousses du sol au fil du temps. Les chercheurs recherchent une augmentation soudaine de la taille des vibrations, et ce processus est connu sous le nom de « sélection de phases », a déclaré le co-auteur de l’étude. Greg Berozaprofesseur de géophysique à l’Université de Stanford.
« C’est un moyen simple et souvent efficace de choisir une phase, mais il n’apprend pas à mieux la faire pour qu’elle s’améliore avec le temps », a déclaré Beroza à Live Science dans un e-mail. « Dans notre approche, nous formons un modèle d’apprentissage automatique pour sélectionner des phases. Nous le basons sur la collection de millions d’exemples où des experts l’ont déjà fait, et notre méthode est conçue pour apprendre à le faire plus efficacement. »
L’équipe a choisi de laisser son outil analyser les Campi Flegrei avant les autres volcans pour plusieurs raisons, notamment le besoin urgent de mieux comprendre le comportement de ce volcan, a déclaré Beroza. Plus de 360 000 personnes vivent dans la caldeira de Campi Flegrei, longue de 11 kilomètres, et environ 1,5 million de personnes résident dans la zone plus large. Les troubles des 20 dernières années se sont intensifiés en 2018 – et même s’il n’y a actuellement aucun signe d’éruption, un tremblement de terre particulièrement violent ou peu profond pourrait présenter un énorme danger pour les personnes et endommager les bâtiments, selon le communiqué.
Les résultats de l’outil d’IA, publiés le 4 septembre dans la revue Sciencerévèlent que les trois quarts des tremblements de terre survenus aux Campi Flegrei entre 2022 et mi-2025 n’ont pas été détectés. Alors que les méthodes traditionnelles ont documenté 12 000 tremblements de terre au cours de cette période, l’IA montre que ce nombre était plus proche de 54 000.
En cartographiant l’emplacement de ces tremblements de terre, les chercheurs ont découvert des failles – des fissures dans la croûte terrestre qui peuvent s’écraser les unes contre les autres et provoquer des tremblements de terre – que les méthodes précédentes n’avaient pas mises en évidence. L’équipe a notamment découvert deux failles convergeant sous Pozzuoli, une ville à l’ouest de Naples où des évacuations ont eu lieu dans les années 1980. L’emplacement de ces failles suggère qu' »un tremblement de terre de magnitude 5 n’est pas hors de question », a déclaré Ellsworth.
Ce n’est pas la seule découverte frappante. Pouzzoles ont connu un essor dans les années 1980, et la même chose se reproduit maintenantle sol sous la ville s’élevant d’environ 4 pouces (10 centimètres) chaque année. Il s’avère que la zone de soulèvement est entourée de plusieurs failles, formant une « faille annulaire » fine et bien marquée qui s’étend au large, selon le communiqué.
« Nos collègues italiens ont été surpris de voir l’anneau si clairement », auteur principal de l’étude Xing Tanun doctorant du laboratoire de Beroza, a déclaré dans le communiqué. « Ils s’attendaient à voir quelque chose dans le sud là où les données précédentes avaient révélé une sismicité dispersée, mais dans le nord, ils ne l’avaient jamais vu aussi clairement. »
L’activité sismique le long de la faille annulaire pourrait aider à prédire les changements dans le système, ainsi qu’à donner une idée de l’ampleur des futurs tremblements de terre, a déclaré Beroza. Mais cela ne fournit pas de nouvelles informations sur la probabilité ou le moment de la prochaine éruption des Campi Flegrei.
« Toute la sismicité analysée de 2022 à mi-2025 est peu profonde, à des profondeurs supérieures à 4 kilomètres (2,5 miles) et n’indique aucune migration de magma vers la surface », a déclaré Beroza.
Les résultats de l’équipe pour Campi Flegrei indiquent que l’outil d’IA pourrait également être utile pour d’autres volcans. Les endroits qui ont récemment connu une légère augmentation de l’activité sismique, comme Santorin en Grècepourrait bénéficier d’une compréhension plus claire de la géologie sous-jacente, ont indiqué les chercheurs dans le communiqué.
