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Le volcan Grimsvötn, à proximité du glacier Vatnajökull dans le sud-est de l'Islande, est entré en éruption samedi 21 mai. Culminant à 1725 mètres d'altitude, c'est le volcan islandais le plus actif, avec neuf éruptions entre 1922 et 2004, dont quatre depuis 1996. Cette éruption a entraîné dimanche 22 la fermeture de tout l’espace aérien en Islande. L’aéroport de Reykjavik devrait rester fermé lundi 23.
Le Grimsvötn, un volcan qui fait monter des cendres...
Un peu plus d’un an après la paralysie complète du ciel européen pendant les vacances de Pâques 2010, les premiers panaches de fumée ont fait craindre une nouvelle perturbation de la circulation aérienne et un blocage des aéroports.
L’organisation européenne Eurocontrol et les spécialistes de la navigation aérienne sont optimistes : l’éruption a baissé en intensité. Les éruptions du Grimsvötn sont généralement courtes, quatre jours pour la précédente et dix jours pour celle d'avant. L’éruption de l'Eyjafjöll avait duré plusieurs semaines en 2010.
L’évolution de la situation va également beaucoup dépendre du régime des vents. La fumée serait également plus dense, avec une retombée plus rapide des cendres et une dilution plus faible du nuage. A suivre…
Les premières images satellite du nuage de cendres du Grimsvötn
L’image suivante a été acquise le dimanche 22 mai par le capteur MODIS satellite américain Aqua. C’est l’occasion d’aborder à nouveau les corrections de contraste et les représentations en fausses couleurs.
Image acquise par le capteur MODIS du satellite Aqua le 22/05/2011. Représentation en couleurs
naturelles. Crédit image : NASA/GSFC, MODIS Rapid Response.
Sur la première image, en couleurs naturelles, similaires à ce que verrait un observateur humain s’il survolait le volcan à haute altitude, il n’est pas évident avec la couverture nuageuse assez dense de dire s’il y a ou non un nuage de fumée et de cendre.
L’image suivante est la même image d’origine (même jour, même heure, même fichier image) mais un traitement de modification de dynamique a été appliqué par Planète Sciences Midi-Pyrénées pour améliorer le contraste uniquement dans les « hautes lumières », c’est-dire les blancs ou les gris clairs. L’image est esthétiquement moins agréable mais on discerne beaucoup plus nettement ce qu’il y a dans la masse nuageuse.
Image acquise par le capteur MODIS du satellite Aqua le 22/05/2011. Représentation en couleurs
naturelles. Traitement d’amélioration du contraste par Planète Sciences Midi-Pyrénées.
Crédit image : NASA/GSFC, MODIS Rapid Response.
Enfin la troisième image est une représentation en « fausses couleurs » : on n’utilise plus ici les bandes spectrales correspondant aux couleurs naturelles mais d’autres bandes, que le capteur MODIS fournit systématiquement. Il s’agit ici de la représentation dite « 721 ». Convaincant ?
Image acquise par le capteur MODIS du satellite Aqua le 22/05/2011. Représentation en fausses
couleurs 721. Crédit image : NASA/GSFC, MODIS Rapid Response.
Des fausses couleurs pour mieux voir la réalité...
Les bandes 7, 2, et 1 (ce sont les numéros de bandes spectrales) correspondent respectivement à des longueurs d’ondes centrées sur 2,155 µm (infrarouge moyen), 0,876 µm (proche infra-rouge) et 0,670 µm (rouge). Pour la représentation des images, ces bandes sont affectées aux couleurs rouge, vert et bleue de l’écran d’affichage ou de l’imprimante.
Cette combinaison est très adaptée à l’identification des zones brûlées et des cendres.
En effet, la végétation est très réflective dans le proche infrarouge (bande 2 de MODIS, représentée en vert sur les images « 721 ») et absorbante dans le rouge (bande 1 de MODIS) et le moyen infra-rouge (bande 7 de MODIS). La végétation apparaît ainsi en vert lumineux. Les sols nus naturels, comme les déserts, réfléchissent les trois bandes mais la réflexion est plus élevée dans la bande 7. Les sols nus prennent donc un teinte rose dans la représentation « 721 ». Quand la végétation brûle ou en présence de cendres, la bande 7 devient encore plus réflective, la bande 2 s’assombrit ainsi que la bande 1 en présence de cendres ou de matière carbonisée. Les zones brûlées ou couvertes de cendres prennent alors une teinte rouge ou rouge profond selon le type de végétation brûlée, la quantité de cendres et l’intensité du feu.
L'éruption vue par le satellite météorologique Météosat
Eumetsat, l'organisme européen qui exploite les satellites météorologiques européens, a également publié sur son site une image et une animation montrant l'évolution du nuages de cendres vu par le satellite géostationnaire Meteosat 9.
Compotion colorée dite "DUST" (poussière) d'une image du satellite géostationnaire Meteosat 9
acquise le 23 mai 2011 à 8h45 UTC. Elle montre la répartition approximative des cendres et
du nuage de dioxyde de soufre rejetés par le volcan islandais Grimsvötn. Crédit image : Eumetsat
Séquence d'images provenant du satellite Meteosat 9 montrant l'évolution du nuage
de cendres au cours des 24 premières heures. L'éruption a démarré le samedi 21 mai
vers 19h30 UTC. Cette séquence témoigne de vents faibles et de changements de
direction répétés. Les cendres apparaissent ici en brun-rouge, le nuage de dioxyde
de soufre en couleur verdâtre. Crédit image : Eumetsat.
D'autres séquences créées à partir d'images (canal visible) de Meteosat et de GOES-12 sont publiées sur le blog satellite CIMSS (Cooperative Institute for Meteorological Satellite Studies, University of Wisconsin-Madison, Space Science and Engineering Center).
Pour terminer, une autre image, acquise par Envisat il y a un peu plus de deux mois. Le volcan est sous la neige...
Image de l'Islande acquise le 12 mars 2011 à 12h42 UTC par le capteur MERIS du satellite européen
Envisat. Peu ou pas de nuages et pas d'éruption. Essayez de trouver le volcan. La résolution est
réduite d'un rapport 2 par rapport à celle d'origine. Crédit image : Agence Spatiale Européenne (ESA).
En savoir plus :
- Sur le blog Un autre regard sur la Terre, la série d’articles sur l’éruption du volcan Eyjafjöll.
- Les autres articles dans la catégorie acquisition et traitement des images.
- Deux articles sur l'éruption du volcan Merapi, en Indonésie en 2011 : Indonésie : tremblement de terre, tsunami et éruption du volcan Merapi ! et Eruption du Volcan Merapi en Indonésie : des images des satellites optiques et des mesures à partir de données Radar.
- Pour accéder aux images des satellites Aqua et Terra, le site MODIS Rapid Response et les "near real-time subsets".
- Les images ENVISAT sur le site MIRAVI de l'Agence Spatiale Européenne.
- Le site d'Eumetsat.
- Le site du CIMSS de l'université du Wisconsin et son blog satellite.
Suggestions d'utilisations pédagogiques en classes :
- Travail sur la représentation des couleurs et les bandes spectrales. Voir également les exemples donnés dans les articles suivants : Cyclone Yasi : le fond de l’œil vu par Envisat et un retour en arrière sur la trajectoire vue par le satellite MTSAT, La région parisienne bloquée par la neige : toute la lumière sur la couleur de la neige .
- Voir les autres suggestions données dans la série d'articles sur l’éruption du volcan Eyjafjöll.