Volcan de l'Etna (Sicile)

Descriptif du site : L’Etna est un des volcans les plus actifs d’Europe et du monde. Il culmine à plus de 3300 mètres d’altitude, et est entouré de nombreuses zones habitées, dont la ville de Catane, ce qui renforce l’importance de le surveiller de près et d’être capable d’anticiper ses éruptions. Pour y parvenir, le premier enjeu est d’être capable de faire des observations à la surface du volcan avec la meilleure qualité possible. L’émergence depuis une quinzaine d’années des technologies de capteurs communicants sans fil et autonomes a ouvert de nouvelles perspectives d’instrumentation des édifices volcaniques.

Objectif expérimentaux : L’équipe ConnecSens s’est fixé pour objectif de tester la robustesse des technologies développées dans le cadre de ses projets locaux dans les conditions extrêmes rencontrées sur l’Etna (vent violent, neige, glace, éruptions fréquentes, gaz toxiques et corrosifs…). Ainsi, depuis plus de 4 ans, des nœuds Solo sont régulièrement déployés sur le volcan, que ce soit autour du cratère de la Bocca Nuova (voir carte), ou à proximité des coulées de lave récentes.

Afin de capter les signaux de radiocommunication des nœuds, plusieurs passerelles ont été installées de manière permanente au sud du volcan, à l’abri des éruptions et des conditions météorologiques sévères en altitude. Celles-ci permettent de collecter les données transmises par les capteurs déployés sur le volcan via un réseau LoRaWAN, et ainsi de les mettre à disposition des scientifiques en direct. Elles constituent donc un goulot d’étranglement par lequel transitent toutes les mesures provenant du volcan et le choix de leurs emplacements est crucial pour assurer la continuité de la surveillance de l’activité volcanique et des variables étudiées.

Contrairement aux passerelles, les nœuds Solo peuvent être déplacés facilement et assurer immédiatement la télétransmission de capteurs déployés de façon temporaire sur des sites d’intérêt, soit pour des besoins de campagnes scientifiques soit pour renforcer en urgence des réseaux d’observation lors de crises.  Ci-contre, une photo de capteurs de gaz AlphaSense (SO2, H2S, HCl) ainsi que d’un anémomètre placé autour du cratère de la Bocca-Nuova pour quelques semaines à l’été 2023.

Les variables mesurées dans le cadre de ces expérimentations sont les concentrations en certaines espèces chimiques (soufre, chlore, radon, …) au sein du panache (gaz provenant des cratères du volcan), mais aussi des données plus « conventionnelles » telles que la température ou l’humidité de l’air. En parallèle, des prélèvements de gaz au niveau des fumerolles sont régulièrement réalisés en vue d’une analyse en laboratoire. Les cendres des éruptions sont également prélevées et analysées.

En parallèle de ces technologies utilisant la communication LoRaWAN, des technologies « satellitaires » sont également en cours de tests. L’intérêt de celles-ci est de permettre de s’affranchir de l’utilisation de passerelle, ce qui pourrait permettre d’effectuer des mesures dans des zones encore plus isolées sur les volcans, en complément des zones déjà couvertes par le réseau LoRaWAN actuellement en place.