Les éruptions volcaniques interfèrent avec la réception GPS

Ce fut l’une des éruptions volcaniques les plus puissantes jamais enregistrées. En janvier 2022, le volcan sous-marin Hunga Tonga-Hunga Ha’apai est entré en éruption sur l’île pacifique des Tonga. Un groupe de recherche a maintenant montré que les éruptions volcaniques ont perturbé la réception GPS d’Hawaï au Kenya pendant neuf à dix heures. De telles éruptions volcaniques peuvent provoquer des perturbations non seulement près du volcan, mais même dans d’autres parties du monde. L’équipe de recherche a publié ses conclusions dans la revue Scientific Reports.

De nombreux satellites sont en orbite autour de la Terre et permettent, entre autres, les communications et la navigation modernes. Pour ce faire, ils émettent des ondes radio qui se propagent à travers la couche située entre l’espace et la Terre, appelée ionosphère. Il contient de nombreux ions, c’est-à-dire des particules chargées. Les ondes radio sont réfléchies par des satellites, par exemple des satellites GPS, et réfractées sur ces ondes.

Un groupe de recherche dirigé par Atsuki Shinburi de l’Université de Nagoya a maintenant évalué les données ionosphériques des stations de mesure au sol et des stations spatiales. Ils se sont concentrés sur les ondes de pression atmosphérique générées par l’éruption sous-marine du volcan Hang Tonga-Hong Haapai le 15 janvier 2022 et ont suivi le mouvement de ces ondes dans l’ionosphère.

Selon les chercheurs, l’analyse montre des soi-disant bulles de plasma au-dessus de l’Asie, à l’équateur et aux basses latitudes. Des zones d’air chaud et ascendant se forment dans l’atmosphère en raison des ondes de pression des éruptions volcaniques, puis pénètrent dans l’ionosphère. Par conséquent, il contient des particules non chargées et a une densité de particules inférieure à celle du reste de l’ionosphère. Cela modifie la façon dont les ondes radio des satellites se propagent dans l’ionosphère. Les ondes radio peuvent être déviées ou diffusées par les bulles et peuvent ne pas atteindre les récepteurs GPS au sol. La bulle de plasma est également plus grande que le modèle précédent : 100 km de long, 6 700 km de large et 2 000 km de haut.

Un autre résultat de recherche a surpris les chercheurs : ils ont pu montrer que la densité électronique dans l’ionosphère fluctuait de plusieurs minutes à plusieurs heures avant que les bulles de plasma ne se forment. Selon Shinburi, cela peut s’expliquer par le fait que les ondes dans l’ionosphère se déplacent plus rapidement que les ondes de pression dans la basse atmosphère, qui libèrent alors des bulles de plasma.

Selon Shinburi, ces résultats permettront de déterminer où les ondes de plasma peuvent être générées après une éruption volcanique en suivant les variations de la densité électronique dans l’ionosphère. Il peut également améliorer les prévisions météorologiques spatiales et prévenir les dysfonctionnements de la réception GPS.