Découvrez la nouvelle API du Volcano Space Observatory !

Le Volcano Space Observatory (VSO) annonce le lancement de son API, un service REST permettant de lancer, à la demande, des traitements de données satellites destinés aux chercheurs, aux observatoires volcanologiques et aux organismes chargés de la surveillance des risques atmosphériques.

Hébergée et développée au centre de données AERIS/ICARE, cette API s’appuie sur une collaboration entre le Laboratoire d’Optique Atmosphérique de l’Université de Lille et l’Institut de Physique du Globe de Paris. Elle permet de lancer des chaînes de traitement prédéfinies, aussi bien pour suivre l’activité volcanique en temps quasi réel que pour ré-analyser des épisodes passés. Une fois le calcul terminé, un lien de téléchargement est envoyé par email à l’utilisateur — pas besoin de manipuler soi-même de lourds volumes de données brutes.

Suivre le panache seconde par seconde grâce aux satellites géostationnaires

La première chaîne de traitement exploite la couverture continue des satellites géostationnaires (MSG, MTG, Himawari-8, GOES-E/W) pour extraire, autour d’un volcan donné, des séries temporelles de grandeurs comme la température de brillance ou l’altitude du sommet du nuage. Grâce à leur excellente résolution temporelle, ces données permettent de suivre la dynamique très rapide d’une éruption — utile pour compléter les mesures géophysiques classiques comme la sismicité. L’exemple donné dans l’article porte sur l’éruption de la Soufrière de Saint-Vincent en avril 2021, où l’on voit nettement la transition d’une phase explosive intense vers des explosions plus espacées.

Quantifier les émissions de SO2 depuis l’orbite basse

Une deuxième chaîne de traitement s’appuie cette fois sur des instruments hyperspectraux en orbite basse — Sentinel-5P/TROPOMI en tête, mais aussi IASI, Suomi-NPP/OMPS et Aura/OMI — pour calculer la masse de dioxyde de soufre autour d’un volcan. Ces séries temporelles renseignent sur l’évolution du dégazage au fil du temps ; l’article illustre cela avec l’éruption du Piton de la Fournaise à l’été 2023.

Du gaz mesuré au flux estimé

Ces données de masse de SO2 alimentent ensuite une troisième chaîne de traitement, qui calcule un flux journalier selon la méthode du disque, en intégrant des données de vent (fournies par l’utilisateur ou issues des modèles ECMWF). C’est une donnée clé : elle permet d’estimer le taux d’alimentation en magma et de repérer des évolutions du dégazage qui pourraient annoncer une éruption imminente, tout en éclairant l’impact du volcan sur l’atmosphère et le climat à différentes échelles.

La méthode du disque s’appuie sur un algorithme qui trace une série de cercles concentriques autour du volcan, de plus en plus larges, et mesure à chaque fois la quantité de SO2 présente à l’intérieur. Cette masse de gaz augmente de façon très régulière à mesure que les cercles s’élargissent — sauf quand le bruit de mesure du satellite vient perturber le signal, auquel cas elle se met à croître différemment. En comparant ces deux comportements, la méthode arrive à isoler la part réellement liée au panache volcanique de celle qui n’est que du bruit de fond, et à en déduire à la fois le flux de gaz émis et une marge d’incertitude fiable. Il ne reste plus qu’à multiplier ce résultat par la vitesse du vent pour obtenir le flux journalier de SO2.

L’un des grands intérêts de cette approche est qu’elle ne nécessite pas de connaître à l’avance la direction dans laquelle souffle le panache : elle fonctionne quel que soit le sens du vent ce jour-là. Elle permet ainsi de repérer automatiquement des dégazages même très faibles, tout en évitant les fausses alertes lorsque d’autres sources de pollution ou de nuages perturbateurs traversent la zone d’observation. Développée et validée sur l’Etna et le Piton de la Fournaise, elle est aujourd’hui directement accessible via l’API du VSO et le SO2 Flux Calculator.

Et côté déformation du sol

L’API propose également une quatrième chaîne de traitement, basée sur l’interférométrie radar Sentinel-1, pour caractériser la déformation du sol autour d’un volcan. Les calculs s’appuient sur la boîte à outils open source EOS-SAR, développée conjointement par Kayrros, l’ENS Paris-Saclay et l’IPGP. Ces résultats peuvent être utilisés pour caractériser la déformation du sol à proximité d’un volcan, par exemple afin d’anticiper une éventuelle remontée de magma vers la surface.

Pour aller plus loin

L’API peut être appelée directement, ou via des interfaces comme la plateforme VolcPlume ou le calculateur de flux de SO2. Une documentation statique et des pages interactives détaillent tous les accès disponibles, et un client Python (accompagné d’un notebook tutoriel) est proposé pour simplifier son usage. L’accès est gratuit, mais toute utilisation dans une publication doit être citée.

Pour en savoir plus sur l’API, n’hésitez pas à consulter le site dédié https://vso.icare.univ-lille.fr/

Pour toutes questions, vous pouvez contacter l’équipe technique via ce formulaire : https://vso.icare.univ-lille.fr/contact/