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Résumé
Dans l'histoire des éruptions volcaniques, le Papandayan à l'Ouest de Java est considéré comme l'un des plus meurtriers après avoir causé la mort de 2957 personnes et des dégâts sérieux en 1772. L'éruption la plus récente de ce volcan a eu lieu en 2002 et était de type phréatique. Cette éruption a été précédée d'une augmentation soudaine de l'activité sismique moins de deux jours avant l'éruption.
Aucune victime n'a été déplorée. La nature de cette éruption est indéfinie. Cette thèse regroupe plusieurs études utilisant différentes techniques en vue d'améliorer la prédictibilité des éruptions du volcan Papandayan, principalement via l'interprétation des signatures sismiques.
Le monitoring sismique passif a débuté en décembre 2009 par l'installation d'une station sismique permanente à large bande dans le cratère du Papandayan. L'année suivante, une station météorologique a été installée pour compléter les mesures. La troisième année, 8 stations sismiques temporaires ont été déployées autour du volcan en réponse à une augmentation de l'activité sismique en 2011.
Nous avons conduit différentes études; (1) Nous avons examiné l'évolution de
l'activité volcanique par réalisation d'une revue complète de l'histoire éruptive du
volcan, autant pour la période préhistorique qu'historique. (2) Nous avons réalisé
une analyse temps-fréquence des événements sismiques, étudié leurs caractéristiques
et proposé une nouvelle classification avec une description des processus physiques
supposés les générer. (3) Nous avons étudié les signatures sismiques précurseur de
l'éruption de 2002 et pendant la crise volcanique de 2011 en implémentant
différentes méthodologies, dont: la détection automatique d'événements sismiques à
l'aide de filtres récursifs STA/LTA, l'analyse spectrale des formes d'onde, la mesure
continue de l'amplitude spectrale du signal (SSAM), la polarisation des ondes et
l'analyse de la distribution fréquence/magnitude (b-value). Nous avons alors réalisé
un modèle chronologique des séquences sismiques du Papandayan. (4) Pour
améliorer la compréhension de la dynamique des fluides sous le volcan Papandayan,
nous avons réalisé une analyse des fréquences complexes des événements longue
période (LP) et leurs variations temporelles peuvent être utilisées pour estimer (a)
la composition des fluides présents dans les fractures sous le volcan et/ou (b)
l'évolution des dimensions de ces fractures. Ces variations des fréquences complexes
des événements LP peuvent être interprétées comme les réponses dynamiques du
système hydrothermal à des changements d'impulsions de chaleur transférées par les
flux de gaz volcaniques du magma sous le volcan. (5) nous avons calculé l'évolution
temporelle du rapport spectral horizontal-sur-vertical (HVSR) en utilisant le bruit
sismique ambiant enregistré par une station unique pour estimer les variations de
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