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Intelligence artificielle en volcanologie

Par 11 septembre 2023Sans commentaires

Intelligence artificielle en volcanologie

Le mystère entourant les réservoirs magmatiques des volcans est depuis longtemps une question non résolue dans le domaine de la volcanologie. Comprendre où se trouvent ces réservoirs est essentiel pour prédire les futures éruptions et leur intensité potentielle. Un groupe de chercheurs de l'Université de Florence a fait un pas important dans cette direction en développant une application basée sur l'intelligence artificielle, appelée GAIA (Geo Artificial Intelligence thermobArometry), capable de prédire la profondeur des réservoirs magmatiques.

Éruption du volcan Tungurahua la nuit, avec de la neige, Équateur

L'importance de comprendre la profondeur des réservoirs magmatiques

Selon Simone Tommasini, professeur de pétrologie et pétrographie à l'Université de Florence et coordinatrice de l'équipe de recherche, la profondeur des réservoirs magmatiques est une variable cruciale pour évaluer le danger d'un volcan. Ces réservoirs sont des résonateurs de pression et de température, et leur position peut évoluer avec le temps. Cependant, obtenir ces informations directement depuis le sous-sol est extrêmement difficile et nécessite de nouvelles méthodes d’investigation.

GAIA : une percée dans l’analyse des volcans

GAIA est un outil d'analyse avancé qui utilise l'intelligence artificielle et des données sur la composition chimique de minéraux appelés clinopyroxènes, que l'on trouve couramment dans les roches volcaniques. Grâce à cette analyse, GAIA est capable de déterminer la pression et la température, et donc la profondeur, des chambres magmatiques d’où proviennent ces minéraux. Cet outil représente une avancée significative par rapport aux méthodes d’analyse traditionnelles utilisées en volcanologie.

Méthodologie et vérification des données

Lorenzo Chicchi, doctorant au Département de physique et d'astronomie de l'Université de Florence et premier signataire de l'article de la revue Earth and Planetary Science Letters, a expliqué que la méthodologie derrière GAIA a été développée en deux phases. Dans un premier temps, le système a été entraîné sur une partie de la base de données existante, puis sa précision prédictive a été testée sur le reste de l'ensemble de données. Le résultat? GAIA a surpassé les méthodes d'analyse traditionnelles en termes de précision.

Application pratique : études sur cinq volcans italiens

GAIA a été appliqué à l'étude de cinq volcans italiens actifs : Etna, Stromboli, Vésuve, Vulcano et Campi Flegrei. Les résultats ont été extraordinaires, révélant des détails sur la structure des réservoirs magmatiques de ces volcans tout au long de leur histoire éruptive.

Perspectives futures et implications en matière de sécurité

Les professeurs Duccio Fanelli et Luca Bindi, du Département de physique de la matière et de minéralogie de l'Université de Florence, concluent avec optimisme. Ils espèrent que GAIA, étant une application gratuite, deviendra un outil de travail essentiel dans le domaine de la volcanologie. Cet outil pourrait aider à collecter des données solides qui seraient utiles pour évaluer les risques associés aux éruptions volcaniques, rendant ainsi un grand service à la communauté scientifique et à la société dans son ensemble.

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