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Carte géologique du Parc National du Virunga
Détection des changements et évaluation des dangers: Feuille de travail
 
Dans cet exercice, nous nous intéresserons aux éruptions de janvier 2002 (Nyiragongo) et de février/avril 2001 (Nyamuragira). Grâce à des images Landsat remontant à 1975, nous pouvons observer les changements qu'ont subis les volcans sur une longue période, y compris la catastrophique éruption du Nyiragongo en 1977.

Au terme de l'exercice suivant, nous comprendrons ce que sont :

  • l'inspection d'un volcan
  • la détection de la lave et le suivi des changements au moyen d'une classification dirigée
  • la détection des changements à long terme au moyen d'une interprétation visuelle

Le terme « suivi » fait référence aux observations des processus dynamiques et aux changements survenus au fil du temps (multi-temporels). Cela est rendu possible grâce aux satellites placés sur des orbites définies, qui parviennent à observer un même endroit de la Terre à intervalles réguliers. L'existence d'importantes archives de données satellites nous permet également de consulter des événements passés. Le programme Landsat, par exemple, existe depuis 1972 et nous disposons d'images aériennes encore plus anciennes.

Les capteurs des satellites acquièrent des informations à différentes longueurs d'onde du spectre électromagnétique (multispectral) et parviennent, par conséquent, à détecter des particularités qui ne sauraient être identifiées dans la partie visible du spectre. Les images satellites couvrent également de vastes zones et peuvent servir à surveiller de grandes régions ou des régions qui ne peuvent être observées depuis la Terre (terrain hostile…), ou à obtenir un aperçu d'une région impossible à effectuer depuis le sol. L'acquisition d'images par satellite nécessite un moindre effort logistique et peut constituer une alternative aux études sur le terrain. Le recours aux méthodes de détection des changements permet de déceler sur une image satellite les changements qui se sont produits sur Terre.  
 
2002 eruption - Nyiragongo
Carte du volcan Nyiragongo
Éruption de 2002 - Nyiragongo
 
La situation à Goma : Les rues de la ville ont été envahies par les coulées de lave granuleuse, de nombreux bâtiments se sont effondrés et/ou ont brûlé. La partie nord de la piste de l'aéroport a été recouverte de lave et l'accès à certains quartiers de la ville a été coupé. Les coulées de lave ont détruit des quartiers résidentiels et commerciaux, ainsi qu'une cathédrale. Deux principaux torrents de lave ont sillonné les rues de Goma, l'un d'entre eux ayant traversé la ville pour aller se jeter dans le lac Kivu, donnant ainsi naissance à un delta de lave. Grande était alors la crainte de voir l'effusion de lave perturber le lac au point de libérer d'importantes quantités du dioxyde de carbone et du méthane qui gisaient au fond du lac. Heureusement, cela ne s'est pas produit.
 
 
Volcan Nyiragongo
Sur les 400 000 habitants, 250 000 ont été déplacés. Selon les estimations, 147 personnes auraient été tuées par l'effondrement de maisons dû à l'activité sismique.
 
 
Volcan Nyamuragira
Éruption de 2001 - Nyamuragira
 
L'éruption a débuté le 6 février 2001 avec une série de séismes volcaniques et s'est poursuivie au moins jusqu'au 2 mars. Selon l'observatoire volcanologique de Goma, l'éruption du Nyamuragira a commencé avec l'apparition de deux fissures (fentes à travers lesquelles la lave s'échappe) partant du cratère sommital, formées dans les flancs Nord et Sud. Deux cônes se sont formés au début de l'éruption et les coulées de lave s'étendaient vers le Nord et le Sud. Les axes routiers Goma-Rutshuru et Kalengera-Tongo risquaient d'être coupés par les coulées de lave. Les cendres émanant de l'éruption se sont dirigées vers l'Ouest, détruisant une cinquantaine de km2 de pâturage et quelque 150 km2 de terres cultivées dans les villes de Rusayo, Kirolirwe, Burungu, dans la partie sud de Kichanga, à Minova et dans le territoire de Masisi. Des dégâts ont été recensés dans des zones situées jusqu'à 30 km du site de l'éruption, notamment la ville fortement peuplée de Goma.
 
 
Les habitants ont souffert de divers maux, comme la fièvre, la diarrhée, la conjonctivite et des problèmes respiratoires, dus à l'inhalation des cendres et des gaz émis. Le 2 mars a commencé une nouvelle éruption sur le flanc sud du Nyamuragira et les coulées de lave se sont propagées sur des distances allant de 10 à 20 km en direction du Nord, du Sud-Est et du Sud-Ouest (figure 17). À la mi-mars, les vulcanologues déclaraient que l'intensité des coulées de lave s'était affaiblie mais qu'il restait encore d'importantes quantités de fumée visible.

Données

Pour cet exercice, nous utiliserons des données Landsat, car les images Landsat remontent à 1972, sont en haute résolution et téléchargeables gratuitement sur Internet. De plus, des images ont été prises peu de temps avant et après les éruptions. La raison principale pour laquelle nous n'utilisons pas d'autres images optiques, est que cette zone est quasiment en permanence sous les nuages et seules quelques images Landsat prises ces dernières années sont presque exemptes de nuages. Il faudrait des images radar pour pénétrer les nuages (prises par ex. depuis Envisat ASAR, ERS-SAR ou Radarsat).


 
 
CapteurDateCommentaires
Landsat 2 - MSS12 mars 1975Quasiment pas de nuage, quelques erreurs de capteur
Landsat 2 - MSS06 fév. 1978Aucun nuage, quelques erreurs de capteur
Landsat 5 - TM07 août 1987Quasiment pas de nuage, bonne qualité
Landsat 5 - TM17 jan. 1995Nuageux
Landsat 7 - ETM+11 déc. 2001Juste avant l'éruption de 2002, quelques nuages
Landsat 7 - ETM+15 jan. 2003Panache volcanique de Nyiragongo, lave nettement visible
Landsat 7 - ETM+31 jan. 2003Petit panache et quelques nuages au-dessus de la lave du Nyiragongo
 


Quelles images préfèreriez-vous utiliser pour procéder à une analyse de détection des changements des volcans ?

L'image de 2001 est une image qui contient quelques nuages seulement et qui a été prise avant l'éruption du Nyiragongo en 2002, mais après l'éruption du Nyamuragira en 2001.

L'image du 31 janvier 2003 est une image quasiment dépourvue de nuages, mais malheureusement ceux-ci, ainsi qu'un petit panache volcanique, sont concentrés juste au-dessus de la lave de 2002. L'image du 15 janvier montre le panache volcanique mais la moitié de l'image est cachée par les nuages. Si la zone de la lave écoulée lors de l'éruption du Nyiragongo en 2002 est clairement visible, celle du Nyamuragira ne l'est pas.

Nous allons donc utiliser 2001, 2003-01-15 et 2003-01-31. Nous utiliserons les images de 1975 et 1978 pour l'analyse visuelle de l'éruption du Nyiragongo de 1977, ainsi que les images de 1987 et 1995 pour l'analyse chronologique visuelle.
 
 
Préparation
 

  • Téléchargez le fichier Nyiragongo_Landsat.zip (à droite de cette page) et enregistrez-le sur votre disque dur.
  • Lisez les principes de télédétection sur le site d'Eduspace.
  • Ouvrez LeoWorks.

 
 
 


Nyiragongo et Nyamuragira
Nyiragongo et Nyamuragira
Détection des changements et évaluation des dangers
Exercice 1 : Découvrir et comprendre les volcansExercice 2 : Détection de la lave et classification dirigéeExercice 3 : Détection des changements multi-temporels et surveillance
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Nyiragongo_Landsat.zip
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