Campi Flegrei : Phase préparatoire des séismes identifiée : étude Federico II publiée

Une nouvelle étude, publiée dans JGR Solid Earth (Journal of Geophysical Research: Solid Earth), revue scientifique internationale à comité de lecture éditée par l'Union américaine de géophysique, propose une interprétation novatrice de la sismicité des Champs Phlégréens. En intégrant des données sismiques et de déformation du sol, des chercheurs de l'Université Federico II, du Centre de recherche sismologique de l'Institut national d'océanographie et de géophysique expérimentale (OGS) et de l'Université de Gênes ont identifié une phase préparatoire distincte précédant les séismes majeurs, ouvrant ainsi la voie à de futures recherches visant à développer des modèles prédictifs capables d'estimer leur magnitude .

« Ces dernières années, la région des Champs Phlégréens a connu une augmentation constante de l'activité sismique et du soulèvement du sol », explique Antonio Giovanni Iaccarino, de l'Université de Naples Federico II , principal auteur de l'article. « Nous souhaitions comprendre si ces phénomènes étaient liés et s'il était possible d'identifier des signaux précurseurs communs avant les séismes les plus importants. Pour ce faire, nous avons analysé vingt séquences sismiques enregistrées entre 2015 et 2024. » Les résultats de l'étude, menée en intégrant les mesures de sismicité et de déformation effectuées par l'Observatoire du Vésuve de l'Institut national de géophysique et de volcanologie (INGV), montrent qu'avant chaque séisme majeur, une phase préparatoire bien définie se produit, durant laquelle la déformation du sol, appelée bradyséisme, et l'énergie sismique libérée par les microséismes augmentent. « Cette corrélation », ajoute Iaccarino, « nous a permis d'identifier un paramètre clé, la déformation résiduelle, qui décrit l'équilibre entre déformation et sismicité. »

« Les études scientifiques menées ces dernières années par nos collègues, complétées par nos propres travaux, ont démontré que la déformation de la croûte terrestre aux Champs Phlégréens est le principal facteur de sismicité », commente Matteo Picozzi, directeur du Centre de recherche sismologique (CRS) de l’OGS. « Comprendre ce lien et définir les relations analytiques entre les deux phénomènes est essentiel pour interpréter l’évolution du système et améliorer l’évaluation des risques. »

Grâce aux données de surveillance recueillies par l'INGV, l'équipe de recherche, composée notamment de Grazia De Landro (Université de Naples Federico II) et de Daniele Spallarossa (Université de Gênes), a pu élaborer le premier exemple de modèle prédictif de la magnitude des principaux événements des séquences sismiques. « Il est encore trop tôt pour parler de prévisions concrètes », poursuit Iaccarino, ajoutant : « Notre étude constitue une première contribution à ce domaine de recherche. Bien que les résultats soient prometteurs et que le modèle, en analysant le taux de déformation et les caractéristiques des petits séismes, puisse estimer la magnitude potentielle des événements majeurs plusieurs jours à l'avance, le jour où des outils similaires pourront être utilisés pour émettre des alertes est malheureusement encore lointain. Les incertitudes liées aux estimations restent importantes et le risque de fausses alertes ou d'alertes manquées rend les modèles inutilisables à des fins de protection civile. Nos travaux représentent une première étape vers une meilleure compréhension de la genèse des forts séismes aux Champs Phlégréens, ce qui, nous en sommes convaincus, contribuera au développement de nouveaux outils de prévision à l'avenir. »

La capacité à identifier les phases préparatoires des séismes offre une nouvelle perspective pour la gestion des risques sismiques et volcaniques, non seulement aux Champs Phlégréens, mais aussi dans des contextes similaires à travers le monde. « De nombreuses études rétrospectives menées dans le monde entier indiquent que, dans certains contextes, les séismes importants sont précédés de phases préparatoires », ajoute Picozzi en conclusion. « Comprendre comment ces phases se produisent et évoluent, en étudiant la déformation du sol et l'évolution spatiale et temporelle des petits séismes », explique-t-il, « peut nous aider à prendre des décisions plus opportunes et éclairées en cas de crise. »

L’objectif du groupe de recherche est d’étendre l’étude, en collaboration entre l’Université, l’INGV et l’OGS, en y intégrant de nouvelles données et en l’appliquant à d’autres systèmes volcaniques actifs. « La complexité de ces phénomènes est bien connue. Je suis convaincu que grâce aux efforts conjoints des volcanologues et des sismologues et aux approches multidisciplinaires, nous pouvons affiner nos capacités de prédiction et franchir des étapes importantes vers une gestion toujours plus proactive du risque sismique », conclut Iaccarino.

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Cette étude a bénéficié du soutien des projets PRIN suivants : « Interception de la phase préparatoire des séismes de grande magnitude à partir d’informations sismiques et de déplacements géodésiques » (PREPARED – Code du projet : 2022ZHXWC9) ; « Relation entre un modèle thermo-rhéologique 3D et l’aléa sismique pour l’atténuation des risques dans les zones urbaines du sud de l’Italie » (TRHAM – Code du projet : P2022P37SN) ; « Science multirisque pour des communautés résilientes face au changement climatique » (RETURN), financé par l’Union européenne – NextGenerationEU et le ministère de l’Université et de la Recherche (MUR) dans le cadre du Plan national de redressement et de résilience (PNRR ; Code du projet : PE0000005).

Article original : Iaccarino, A.G., Picozzi, M., De Landro, G. et Spallarossa, D. (2025). Phase préparatoire des tremblements de terre majeurs lors des troubles des Campi Flegrei (2020-2024). Journal de recherche géophysique : Solid Earth, 130, e2025JB031777. https://doi.org/10.1029/ 2025JB031777