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International audience; The Plateau des Dômes overhangs the Limagne graben by several hundred metres and represents the basement of a Quaternary volcanic chain oriented north-south, the Chaîne des Puys (CdP), consisting of about 80 volcanic edifices spread linearly over thirty kilometers. Since its final emersion in the late Cretaceous, the Plateau des Dôme has been mainly affected by two tectonic events: the formation of the West European Rift (ROE), with its associated volcanism, and a late surrection that is still ongoing. To unravel the Tertiary and Quaternary geological history of the Plateau, a structural approach was defined. At the scale of the Massif central, four families of Variscan crustal faults can be described : 1. the Sillon Houiller family oriented N20E (dir.SH), 2. the Cévennes fault family oriented NE-SW (dir.C), 3. the Villefort fault fa­mily oriented N160-170E (dir.V) and 4. the Armorican family, which oscillates between N110E and N140E (dir.A) due to the orientation of the North and South Armorican Shear Zone. This network of crustal faults can be observed at any scale.It is shown that the Plateau des Dômes is crossed by such a network of variscan faults, which was reactivated during the Tertiary and Quaternary tectonic events occurring in the studied zone. No new faults were created in response to the different stress patterns that prevailed in the Tertiary and Qua­ternary periods.The main conclusions of this study can be summarized as follows :1. The Variscan basement of the Plateau des Dômes was tilted westwards at the end of the Eocene by the formation of the Olby half-graben controlled by the reactivation of the Pontgibaud fault [FdP (dir.SH)]. It was limited to the east by the Limagne fault (FdL), which reactivated two Variscan directions (dir.SH and dir.V), the only two compatible with the east-west extension. At that time, the future plateau was emerged, but at an altitude close to sea level.2. The cessation of the FdP and the continued activity of the FdL in the Oligocene caused the eastern edge of the future plateau to be dissected and lowered down by the activation of FdL's secondary (dir.SH) faults. The future plateau remained close to sea level. The main outlines of its present topography were acquired at the end of the sedimentation period.3. The plateau was uplifted shortly before the emission of the last Montdorian lava flows, dated at 3.5/3 Ma. To the east, the FdL was not reactivated during the regional uplift and the Plateau des Dômes appears as such due to erosion of the Limagne weak sediments, which cleared the fault scarp. The Plateau des Dômes is part of a larger ensemble (i.e. a larger plateau) bounded by the Morge dir.C fault to the north and the Sillon Houiller to the west. Through the coeval reactivation of these two faults, this large north-western quadrant has undergone differential uplift bringing it to a high position relative to areas further north and west. To the south, the Plateau des Dômes is dominated by the large Monts Dore stratovolcano. In this sector, a series of parallel dir.A faults, oriented N110E, as well as the reactivation of the Nébouzat fault, have ensured the differential surrection of the basement in a way similar to successive steps of a staircase.4. The volcanoes of the CdP are aligned along a main fault (the Beauregard fault), which is the backbone of the chain, and along several secondary faults, dir.SH to the NE and dir.A to the SE, all connected to the main fault. The lava flows follow paleo valleys that were dug along the weak zones constituted by the Variscan faults. The north of the plateau, dominated by dir.SH faults, exhibits lava flows that are generally oriented NE-SW, in sharp contrast to the south, dominated by dir.A faults, where the flows are oriented NW-SE.; Le Plateau des Dômes surplombe le graben de la Limagne de plusieurs centaines de mètres et supporte une chaîne volcanique quaternaire orientée nord-sud, la Chaîne des Puys (CdP), constituée d’environ 80 édifices répartis linéairement sur une trentaine de kilomètres. Ce plateau est traversé par un réseau de failles crustales où se reconnaissent les grandes familles varisques, représentées dans le Massif central par des failles emblématiques telles que le Sillon Houiller, la Faille des Cévennes ou la Faille de Villefort. Depuis son émersion définitive vers la fin du Crétacé, le Plateau des Dômes a été principalement affecté par deux événements tectoniques : la formation du Rift Ouest Européen (ROE), avec son volcanisme associé, et une surrection tardive qui se poursuit actuellement.Par une synthèse des données existantes et une réappréciation des cartes géologiques et de l’analyse de la topographie (analyse des MNT : Modèles Numériques de Terrain), cet article montre que la structuration tertiaire et quaternaire du Plateau des Dômes s’est entièrement effectuée par la réactivation de quelques failles varisques majeures qui ont 1) permis le basculement du socle lors de la formation des grabens, 2) assuré sa surrection différentielle par rapport à d’autres secteurs limitrophes et 3) contrôlé l’ascension des magmas vers la surface. Une évolution structurale du plateau est proposée résumant les étapes majeures depuis l’Eocène.

The PhD work aims at studying the role of volcanism in influencing winter climate variability (especially, NAO) over the North Atlantic-Mediterranean sector at inter-annual scale. The first part is devoted to characterizing the simulated NAO signal in winters following stratospheric volcanic eruptions using three long transient simulations of the past millennium (500-1849 CE) by IPSL-CM6A-LR in the frame of PMIP4. The robustness and sensitivity of the response related to the latitude, season and strength of the eruptions are also explored. The second part extends further to decrypt the physical mechanism regarding different components of volcanic radiative forcing (the surface cooling and stratospheric warming). The work focuses on three 25-members ensemble simulations by IPSL-CM6A-LR following the VolMIP protocol for the well observed Mt. Pinatubo tropical eruption (Philippines, June 1991). Sensitivity experiments indicate that the surface positive NAO signature in our model experiments is primarily attributable to heating in the lower tropical stratosphere which generates stronger subtropical zonal winds through the thermal wind balance and accelerates the polar vortex. Stationary planetary wave propagations are also playing indispensable modulations effects., La thèse vise à étudier le rôle du volcanisme ainsi ses impacts sur la variabilité climatique hivernale (spécialement l'ONA) dans le secteur Atlantique Nord-Méditerranée à l'échelle interannuelle. La première partie est consacrée à la caractérisation du signal d'ONA en hiver à la suite d'éruptions volcaniques stratosphériques grâce à trois simulations transitoires du dernier millénaire (500-1849 CE) par IPSL-CM6A-LR dans le cadre de PMIP4. La robustesse et la sensibilité de réponse liée à la latitude, la saison et la magnitude des éruptions sont ainsi explorées. La deuxième partie étend plus loin pour décrypter le mécanisme concernant différentes composantes radiatives du forçage volcanique (le refroidissement de la surface et le réchauffement du stratosphère). Le travail est axé sur trois 25-membres ensembles de simulation par IPSL-CM6A-LR suivant le protocole VolMIP sur l'éruption tropicale Mt. Pinatubo (Philippines, juin 1991), la meilleure observée. Les expériences de sensibilité indiquent que la signature d’ONA positive de surface dans nos expériences de modèle est principalement attribuée au réchauffement dans la basse stratosphère tropicale qui génère des vents zonaux subtropicaux plus forts à travers le bilan de vent thermique et accélère le vortex polaire. Les propagations d'ondes planétaires stationnaires jouent également des effets de modulations indispensables.

National audience; Knowledge of the geology of the Velay and Haut-Vivarais areas was part of the general advance of science in the second half of the 18th century, and more particularly of the discovery of products and structures of volcanic origin in the French Massif central. This region is characterized by the differentiated volcanism of the Emblavès, which began about 14 Ma ago, the Mézenc and the Boutières, the Devès and its basaltic effusive volcanism and finally the Vivarais, whose eruptions are contemporary with the first human settlements.Seven remarkable sites allow us to observe and understand all the volcanic phenomena and to appreciate the astonishing diversity of processes that can be observed in this region. The first site is the Boutières phonolitic « sucs », due to the originality of the landscapes they form and their genesis. Then follow : the Issarlès lake, the result of a phreatomagmatic eruption ; the Saint Clément plateau in Ardèche, formed by the superposition of lavas flowing between 10 and 7 Ma and whose compositional evolution illustrates the classic pattern of magmatic differentiation by fractional crystallisation ; the Saint Roch hill near Langeac, a model of a surtseyan volcano ; the volcanic system of the Marais de Limagne (Devès) with its explosion craters, maar and tuff-ring ; and finally the Rochers in the town of Le Puy-en-Velay.A final large chapter presents two road itineraries to approach the geological characteristics of the Velay : one towards the Eastern Velay (the Sucs) and the Puy Hollow (surtseyan volcanoes), the other, between the Loire river and the Allier river to discover the recent volcanism of the Devès and the gorges of the Allier river. The route is detailed and the comments distinguish between observations that can be made quickly, simply from the vehicle, and those that require stopping and parking for explanations and precise observations.; La connaissance de la géologie du Velay et du Haut-Vivarais s’inscrit dans le cadre de l’avancée générale des Sciences dans la deuxième moitié du XVIIIe siècle et plus particulièrement dans celle de la découverte de produits et édifices d’origine volcanique en Auvergne. Dans le Massif central Français, un volcanisme différencié débute, il y a environ 14 millions d’années dans l’Emblavès et se poursuit par celui du Mézenc, des Boutières et le volcanisme effusif du Devès, pour se terminer en Vivarais avec des éruptions contemporaines des premiers peuplements humains.Sept sites remarquables permettent de visualiser et de comprendre l’ensemble des phénomènes volcaniques en jeu et d’apprécier l’étonnante diversité des processus. Les sucs phonolitiques des Boutières, de par l’originalité des paysages qu’ils constituent et leur genèse, représentent le premier site. Suivent : le lac d’Issarlès, résultat d’un épisode phréatomagmatique ; le plateau de Saint-Clément en Ardèche constitué par la superposition de laves écoulées entre -10 et -7 Ma et dont l’évolution de composition illustre le schéma classique de la différenciation magmatique par cristallisation fractionnée ; la colline Saint-Roch près de Langeac, modèle d’un volcan surtseyen ; le système volcanique du Marais de Limagne ( Devès) avec ses cratères d’explosion, maar et anneau de tuf ; et enfin les Rochers de la ville du Puy-en-Velay.Un dernier grand chapitre présente deux itinéraires routiers pour aborder les caractéristiques géologiques du Velay : l’un, vers le Velay oriental (les Sucs) et le Creux du Puy (volcans surtseyens), l’autre entre Loire et Allier, pour la découverte du volcanisme récent du Devès et des Gorges de l’Allier. Le trajet routier est détaillé et les commentaires font la part des observations qui peuvent être faites rapidement, depuis le véhicule, de celles qui nécessitent arrêt et stationnement pour explications et observations précises.

National audience; Le maximum thermique de la limite Paléocène-Éocène (PETM ; ~55,6 Ma) estcaractérisé par une importante perturbation du cycle du carbone et par unréchauffement climatique global. La libération importante de carbone associée à lamise en place des grandes provinces ignées (LIP) est un des phénomènes soupçonnésd’être responsable du PETM. L’étude des anomalies en mercure (Hg) peut êtreutilisée comme un marqueur de volcanisme et peut donc fournir des indices quantaux relations possibles entre la mise en place des LIP et le PETM.Dans cette étude un enregistrement à haute résolution du δ13C et des concentrations enHg a été réalisé au niveau de quatre sites des bassins d’avant pays de l'orogènepyrénéen. Ces sites permettent l’étude des perturbations du cycle du carbone et dumercure le long d’un transect continent-océan au cours du PETM.Les données obtenues dans ce travail révèlent l’occurrence de deux excursionsnégatives dans le signal isotopique en carbone (NCIE). La plus importante de ces NCIEest interprétée comme étant l’enregistrement du PETM tandis que la seconde, de pluspetite amplitude, comme étant celui du POE («Pre-onset excursion»). Ces deux NCIEsont systématiquement associées à d’importantes anomalies en Hg. Ces résultatsmontrent donc que d’importantes phases de volcanisme, probablement associées à lamise en place de la Province Ignée Nord- Atlantique (NAIP), ont contribué audéclenchement et à la relative longue durée du PETM. En outre, les résultats de cetteétude mettent en évidence la possibilité d’obtenir des informations sur les événementsclimatiques extrêmes à partir de sédiments déposés au sein de domaines tectoniquesactifs. Enfin, l’enregistrement géochimique obtenu ici permet de définir des lignesisochrones robuste et ainsi de proposer une corrélation stratigraphique entredifférentes formations de la chaîne orogénique pyrénéenne.Ces travaux sont financés et réalisés dans le cadre du projet BRGM-TOTAL Source-to-Sink.

National audience; L’âge d’édification, l’origine et l’évolution géologique de l’archipel des Glorieuses (sudouestde l'océan Indien) sont encore méconnus. La reconstruction stratigraphique longtermede ce mont sous-marin et du bassin océanique adjacent permet d’identifier lesmécanismes qui se sont produits au fil du temps, pour finalement façonner les îlesmodernes et les plates-formes récifales qui émergent aujourd’hui. Différentesterrasses, actuellement submergées le long des flancs des Glorieuses, ont étéinterprétées comme résultant d'épisodes successifs d’édification et d’ennoiement descarbonates au cours des derniers 62 Ma. De nouvelles datations isotopiques etbiostratigraphiques, couplées à une étude de stratigraphie sismique, permettent deréévaluer l’évolution verticale de l’archipel au cours du Cénozoïque.Même si les pentes sont maigres et abruptes, empêchant toute continuitéstratigraphique depuis le domaine de plate-forme jusque dans le bassin, notre travailpropose un cadre chronostratigraphique cohérent pour les marqueurs et les séquencessismiques identifiés dans le bassin profond. Il discute également d’un modèlegéologique long-terme incluant les principaux processus contrôlant l'origine des dépôts(événements volcaniques, phases de subsidence et de soulèvement, climat ethydrodynamisme) et leur impact quantitatif sur l'évolution du système. Nos résultatsdémontrent que: (i) le mont sous-marin volcanique des Glorieuses a émergé suite à (aumoins) deux pulses magmatiques fini Crétacé, Turonien puis Maastrichtien; (ii) aumoins deux soulèvements potentiels sont reconnus au cours du Tertiaire (Paléogèneet/ou Éocène et Tortonien); (iii) la sédimentation a enregistré un changement brutal àl'Éocène tardif probablement en lien avec des changements océanographiquesrégionaux majeurs dans l'océan Indien occidental; (iv) l'export sédimentaire de la plateformevers le bassin (via les nombreux processus gravitaires) s’est fortement accruaprès le Miocène moyen, probablement du fait de la mise en place de la moussonasiatique et de l’augmentation des processus d’écoulement gravitaires. Enfin, l’archipeldes Glorieuses, bien que situé à proximité des îles Comoriennes, semble avoir unehistoire beaucoup plus longue que le magmatisme des Comores, et son évolutionsemblerait plus proche des volcans sous-marins à l’origine des Seychelles externes.

International audience; Afin de comprendre l'événement tellurique sans précédent de la crise Sismo-Volcanique de Mayotte (SVM; 2018-2020), il apparaît indispensable d'atteindre un niveau critique de connaissances sur l'évolution de la déformation sismique, volcanique et géodésique, mais aussi sur le contexte géodynamique, y compris la cinématique et la caractérisation des structures lithosphériques et crustales, à court et à long terme et à l'échelle régionale et locale. Le projet COYOTES vise à mieux comprendre le contexte géodynamique et géologique régional du nord du canal du Mozambique. Les objectifs sont de comprendre la répartition des déformations actives et récentes autour de l'archipel des Comores dont Mayotte, de visualiser la structuration crustale et d'étudier l'évolution tectono-sédimentaire récente. Ces résultats fourniront des informations sur le rôle de l'hérédité dans la distribution spatiale de la déformation actuelle, liée à la crise SVM. Cette compréhension du contexte géodynamique et géologique sera utilisée pour mieux contraindre l'évaluation des aléas de la région et tout particulièrement autour de Mayotte. Ce projet est organisé en trois thématiques : 1) Séquence, déformation et cinématique sismiques actuelles; 2) Volcanisme et tectonique récents et actifs dans l'archipel des Comores; 3) Géodynamique à long terme: structuration régionale et héritage. Il intégrera de nouvelles données géologiques et géophysiques (onshore/offshore), leur interprétation ainsi que des phases de modélisation. Le projet COYOTES de 2020 à 2024 (http://www.geocean.net/coyotes/doku.php?id=start) est financé par l'ANR (Agence Nationale de la Recherche), dans lequel trois thèses, un post-doc et plus de 30 scientifiques sont impliqués [BRGM, IPGS/EOST, IPGP, IsTep, ENS, Université de La Réunion, EPOC, Ifremer, GEOPS, LMV, GET, ISTO, OVPF]. Ce projet est associé à la campagne océanographique SISMAORE qui se déroulera à bord du navire PourquoiPas? de Décembre 2020 à Février 2021.

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International audience; Afin de comprendre l'événement tellurique sans précédent de la crise Sismo-Volcanique de Mayotte (SVM ; 2018-2020), il apparaît indispensable d'atteindre un niveau critique de connaissances sur l'évolution de la déformation sismique, volcanique et géodésique, mais aussi sur le contexte géodynamique, y compris la cinématique et la caractérisation des structures lithosphériques et crustales, à court et à long terme et à l'échelle régionale et locale. Le projet COYOTES vise à mieux comprendre le contexte géodynamique et géologique régional du nord du canal du Mozambique. Les objectifs sont de comprendre la répartition des déformations actives et récentes autour de l'archipel des Comores dont Mayotte, de visualiser la structuration crustale et d'étudier l'évolution tectono-sédimentaire récente. Ces résultats fourniront des informations sur le rôle de l'hérédité dans la distribution spatiale de la déformation actuelle, liée à la crise SVM. Cette compréhension du contexte géodynamique et géologique sera utilisée pour mieux contraindre l'évaluation des aléas de la région et tout particulièrement autour de Mayotte. Ce projet est organisé en trois thématiques : 1) Séquence, déformation et cinématique sismiques actuelles; 2) Volcanisme et tectonique récents et actifs dans l'archipel des Comores; 3) Géodynamique à long terme: structuration régionale et héritage. Il intégrera de nouvelles données géologiques et géophysiques (onshore/offshore), leur interprétation ainsi que des phases de modélisation.Le projet COYOTES (http://www.geocean.net/coyotes/doku.php?id=start) est financé de 2020 à 2024 par l'ANR (Agence Nationale de la Recherche), dans lequel trois thèses, un post-doc et plus de 30 scientifiques du BRGM, IPGS/EOST, IPGP, IsTep, ENS, Université de La Réunion, EPOC, Ifremer, GEOPS, LMV, GET, ISTO, OVPF,… sont impliqués. Ce projet est associé à la campagne océanographique SISMAORE qui se déroulera à bord du navire PourquoiPas ? de Décembre 2020 à Février 2021.

L’apparition de la photographie a-t-elle modifié la perception de l’éruption de 79 en tant que catastrophe historique majeure, et du Vésuve en tant que volcan dangereux et encore très actif au xixe siècle ? Alors que les guides et récits de l’époque ne négligent pas l’importance du risque volcanique présent, les premières photographies montrent surtout le pittoresque de l’ascension du volcan et sont le relais de l’expression tragique de la terrible mort du passé avec les moulages en plâtre des corps visibles lors la visite émouvante du site de Pompéi. Did the appearance of photography modify the perception of 79 eruption as major historical disaster, of Vesuvius as dangerous and still very active volcano in the 19th century? Guides and travel’s books don’t neglect contemporary risk of volcano, but first photographs mostly show quaint ascent of the volcano and relay tragic expression of the terrible death in the past with plaster casts of bodies seen during the stirring visit of Pompeii.

Dans le poème didactique Aetna, on perçoit deux voix de poète concurrentes : celle du scientifique panthéiste, qui refuse les interprétations mythologiques du phénomène volcanique liées à Vulcain, aux Cyclopes et à Encelade, et celle du poète épique, qui se sert de ces motifs légendaires pour agrémenter son oeuvre et exalter la puissance de l’Etna. Les vers 537-538, comparés avec un passage du De rerum natura de Lucrèce, nous révèlent qu’Héraclite, célèbre pour son hermétisme et son usage du paradoxe, constitue un modèle poétique pour l’auteur de l’Aetna, et que sa double posture est intentionnelle. In Aetna, a didactic poem, two competing poetic voices can be perceived : the voice of the pantheistic scientist which rules out the mythological interpretations of the volcanic phenomenon linked to Vulcan, the Cyclops and Encelades and the voice of the epic poet who makes use of those legendary motifs to enliven his work and extol the power of Etna. Lines 537-538, compared to a passage in Lucretius’ De rerum natura, make us aware that Heraclitus, famous for his hermetic diction and his use of the paradox, constitutes a poetic model for the author of Aetna and that his two-faced posture is intentional.

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Les Histoires prodigieuses de Pierre Boaistuau puisent à des sources traditionnelles comme Pline l’Ancien, et prétendent allier goût du sensationnel et visée morale. Elles sont placées tour à tour sous le signe de Dieu et du diable, celui-ci s’ingéniant à parodier celui-là. Le propos se veut plus scientifique que moral, à condition toutefois que l’explication naturelle n’exclue pas l’explication surnaturelle, et ne détourne pas du respect envers le Créateur.

Basaltic caldera-rift systems provide unique opportunities to study a range of volcanic processes, including lateral magma transport, caldera collapse, and magma replenishment. Some of the largest basaltic calderas in the world, however, are located in dangerous or difficult- to-access regions. In such regions, remote sensing measurements of ground deformation, degassing, and thermal anomalies offer alternative means to assess volcanic activity. Ambrym, an exceptionally active, basaltic volcanic island in Vanuatu has undergone numerous episodes of ground deformation over the past 20 years. Since 2015, two eruptions have occurred within its 12 km wide caldera. The first event, a moderate-sized eruption in February 2015, occurred after more than 15 years of persistent degassing and lava lake activity, punctuated by intervals of quiescence. It activated a portion of the caldera-ring fault and drained a reservoir located ∼4.1 km depth b.s.l. The most recent event, which occurred in December 2018, was significantly larger. This event drained the main craters’ lava lakes and intruded >0.4 km3 of magma into the SE rift zone. The dike travelled more than 20 km away from the main craters, and had an opening of >4 m at depth. Magma drainage from a central storage region caused widespread caldera subsidence and ring-fault activation, and resulted in the eruption of basaltic pumice offshore. These two events confirm that Ambrym’s caldera ring-faults are active structures. Ring- fault reactivation may contribute to continued deepening of Ambrym’s large caldera, whose formation mechanism is contested. Some authors [Robin et al., 1993] propose that caldera ring-faults were formed by an initial Plinian eruption and subsequent phreatomagmatic eruptions. Ring-fault activation detected with Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR) allows us to hypothesize that hundreds of moderate- to- large sized dike intrusions may contribute to further deepening of the caldera by draining magma from one of Ambrym’s numerous magma lenses. Separate from these main eruptive events, we document two inter-eruptive episodes of fast subsidence measured with InSAR (2004 – 2007 and 2015 – 2017, ∼10 cm year-1). Neither of these time periods are associated with recorded eruptions. Inter-eruptive subsidence is challenging to interpret without additional constraints. Using the understanding gleaned from the 2015 and 2018 eruptions, we investigate possible physical mechanisms explaining these deformation signals. We conclude that the 2004 – 2007 episode is most likely due to a dike intrusion accompanied by depressurization of the shallow sill hydraulically connected to the lava lakes. This interpretation is drawn from the joint analysis of ground deformation, SO2 gas emissions, and thermal anomalies. We then hypothesize that the 2015 – 2017 subsidence episode may be due to degassing-induced depressurization of a large (>10 km3) magmatic reservoir, using a theoretical model developed by Girona et al. [2014] to couple degassing and reservoir depressurization.To investigate the role played by replenishment of the system, two periods of uplift have been identified. Variations in thermal anomalies and SO2 degassing complement displacement measurements, allowing for more robust interpretations of the volcanic deformation episodes. At Ambrym, uplift during replenishment may be limited to time periods when the system is closed, such as after lava lake drainage in 2019 – 2020 and perhaps in 2007 – 2010, following the previously unreported diking event in 2005. Remote sensing data has allowed us to analyse the activity of Ambrym volcano over the past two decades. By comparing Ambrym’s unrest with that of other calderas (Kīlauea, Bárðarbunga, Sierra Negra, etc.), the results obtained in this dissertation can further our understanding of basaltic caldera-rift systems and their underlying magmatic plumbing systems., Les systèmes volcaniques rift-caldera basaltiques fournissent les conditions propices à l’étude de plusieurs processus volcaniques, comme le transport de magma, les effondrements de caldera et le remplissage magmatique. Certaines des plus grandes calderas dans le monde, cependant, sont situées dans des régions isolées dont l’accès peut être dangereux ou logistiquement complexe. La télédétection des déformations du sol, du dégazage et des anomalies thermiques, offre une alternative pour y suivre l’activité volcanique. Ambrym, une île volcanique du Vanuatu isolée mais très active, a subi de nombreux épisodes de déformation du sol au cours des 20 dernières années. Depuis 2015, deux éruptions ont eu lieu à l’intérieur de sa caldera de 12 km de diamètre. La première éruption a eu lieu après 15 ans de dégazage passif et d’activité des lacs de lave. L’éruption la plus récente, en décembre 2018, a vidangé les lacs de lave des cratères sommitaux, provoquant l’intrusion d’un volume >0.4 km3 dans la zone de rift sud-est. Le dike engendré a parcouru une distance de plus de 20 km, et s’est ouvert de plus de 4 mètres en profondeur. La vidange du magma a produit une subsidence de la caldera à grande échelle, associée à une activation des failles bordant la caldera, et a alimenté une éruption sous-marine de ponces basaltiques. Une éruption plus modeste a eu lieu en février 2015, activant également une portion de la caldera, et extrayant du magma depuis une chambre située à une profondeur de ∼4.1 km. Ces deux événements confirment que les failles bordières de la caldera d’Ambrym sont des structures actives. L’activité de ces failles contribue à la topographie de la caldera d’Ambrym, dont le mécanisme de formation est discuté (éruption Plinienne initiale à 2ka, suivie d’éruptions phréatomagmatiques). La détection d’une activation des failles de caldera par la géodésie spatiale nous permet de formuler l’hypothèse que des centaines d’intrusions de tailles modérées à grandes peuvent contribuer à un approfondissement de la caldera, en drainant le magma stocké temporairement sous la caldera d’Ambrym. Outre ces deux événements éruptifs majeurs, nous mettons en évidence deux épisodes (2004–2007, 2015–2017) de subsidence rapide (∼10 cm an-1), mesurés par InSAR. Aucune de ces deux périodes n’est associée à une éruption répertoriée. A partir des informations glanées au cours des éruptions de 2015 et 2018 (e.g., la profondeur des zones de stockage, le volume des intrusions, la relation entre l’activité éruptive et les lacs de lave), nous explorons les mécanismes physiques pouvant expliquer cette subsidence inter-éruptive. L’épisode de 2004–2007 est probablement associé à une intrusion de dike (en l’absence d’éruption), engendrant la dépressurisation d’un sill superficiel, hydrauliquement connecté aux lacs de lave. A partir d’un modèle théorique proposé par Girona et al, 2014, en couplant le dégazage passif (mesuré par spectroscopie satellitaire) et la dépressurisation du réservoir magmatique (déduite de la géodésie spatiale), nous proposons que l’épisode de 2015–2017 ait pour origine la dépressurisation d’un réservoir magmatique de grande taille (>10 km3). Par contraste, de courtes périodes de soulèvement pourraient être limité aux périodes de temps pendant lesquelles le système est fermé, par exemple en 2019–2020 après l’épisode de vidange des lacs de lave en 2018, et potentiellement en 2007–2010 à la suite d’un événement d’intrusion non répertorié en 2005. En comparant les phases de regain d’activité d’Ambrym avec celles observées dans les autres systèmes rift-caldera basaltiques (Kīlauea, Bárðarbunga, Sierra Negra, etc.), les résultats obtenus dans cette dissertation permettent de mieux comprendre l’activité des lacs de lave, le développement de la caldera, les processus de déformation induits par le dégazage, le remplissage magmatique, et la géométrie et le fonctionnement des systèmes rift-caldera basaltiques.

My research aims mainly at characterizing the structure and the feeding system of volcanicedifices from surface deformations. This research has led me to estimate the impact ofmagma injections on the stability of volcanic edifices. To reach these objectives, I amcarrying out in parallel methodological developments and applications to volcanic edifices,in the context of both shield volcanoes and continental rift. In order to better analyze the complexity of signals revealed by InSAR, I have developednumerical methods allowing the 3D modeling of displacements and stresses inhomogeneous elastic media. These methods take into account complex intrusion shapes(curved quadrangular), reservoirs of various shapes and mechanical interactions betweensources. I first showed the usefulness of 3D models for volcanic edifices with prominenttopographies. These methods were then combined with inversions. One of the originalityand one of the interests of these methods is that stress is the inverted parameter. Theseinversions are thus more physical, but also more informative than the commonly usedmethods that determine displacement distributions on the sources (the so-called kinematicmethods). Nos inversions may provide information on the mechanisms at the origin of thesurface displacements (sheared intrusion or fault), and on the crustal stresses (lithostaticversus extensive). Since 2013, in collaboration with mathematicians, we are developing anew class of methods for heterogeneous media based on the concept of fictituousdomains, so that these methods can be fast enough to be combined with inversions. Weare currently working on solving stress variations in heterogeneous media, whether theapplications concern tectonics or volcanology. In order to make these methods accessibleto a large community of users, I have developed an interface and a web platform(http://www.opgc.fr/defvolc) for on-demand computing. Displacement analysis usually lead to non-unique models. To overcome this problem, Iintroduce other data such as continuous displacement measurements (GNSS), seismicityor gravity data, and I take into account the physics of the studied phenomena. Jointinversions of continuous GNSS data and InSAR data have been developed to follow thepropagation of magma in an intrusion. With J. Dieterich, I have used the deformations tovalidate a new method of stress determination, based on seismicity rates and "rate andstate" friction laws. In collaboration with physicists, a robust method of joint inversion ofmuographic and gravimetric data has been developed to better characterize the structureof sub-kilometer volcanic edifices. Since 2018, a new method for the joint inversion oftemporal gravimetry and InSAR data for intrusions in heterogeneous 3D environments isbeing been developed. This method will be tested on 3 eruptions that occurred at Piton dela Fournaise in 2019 and were covered by our measurements. Finally, a future project,initiated during my sabbatical year at the Cascade Volcano Observatory, will be to integratedeformation, seismicity rates and gravity variations in Bayesian inversions in order toreconcile the contradictory observations (lack of deformation but increase in gravity) madeat Mt St Helens between 2010 and 2014.Deformation inversions have been applied to the study of magma transfers. At Kilauea, Iwas thus able to obtain magma feeding rates over the period 1975-1983 and showed thatthis rate (0.18 km3 /an) was twice as high as previously estimated. At Piton de laFournaise, with Yo Fukushima, we showed that intrusions were superficial (, RésuméMes recherches visent principalement à caractériser la structure et le systèmed'alimentation des édifices volcaniques à partir des déformations de la surface. Cesrecherches m'ont amenée à estimer l'impact des injections de magma sur la stabilité desédifices. Pour atteindre ces objectifs, je mène en parallèle des développementsméthodologiques et des applications à des édifices volcaniques dans des contextes devolcans boucliers ou de rift continental. Afin de mieux analyser les signaux complexes révélés par l'INSAR, j'ai développé desméthodes numériques permettant des modélisations 3D des déplacements et descontraintes dans des milieux élastiques homogènes. Ces méthodes prennent en comptedes formes d'intrusions réalistes (quadrangulaires courbés), des réservoirs de formesvariées et les interactions mécaniques entre sources. J'ai tout d'abord montré l'utilité demodélisations 3D avec topographies pour les édifices volcaniques. Ces méthodes ontensuite été combinées à des inversions. Une des originalités et un des intérêts de cesméthodes est que ce sont les contraintes qui sont inversées. Ces inversions sont doncplus physiques, mais aussi plus informatives que les méthodes couramment utilisées quidéterminent les déplacements des sources (méthodes dites cinématiques). Nos inversionsrenseignent sur les mécanismes à l'origine des déplacements de la surface (intrusioncisaillée ou faille), et sur les contraintes crustales (lithostatique versus extensive). Depuis2013, en collaboration avec des mathématiciens, nous développons une nouvelle classede méthodes pour milieux hétérogènes basée sur le concept de domaines fictifs, afin queces méthodes puissent être assez rapides pour utilisées dans des inversions. Nouscherchons actuellement à résoudre les variations de contraintes en milieu hétérogène,pour des applications en tectonique et en volcanologie. Afin de rendre ces méthodesaccessibles à une large communauté d'utilisateurs, j'ai développé une interface et uneplateforme web (http://www.opgc.fr/defvolc) de calcul à la demande. L'analyse des déplacements conduit le plus souvent à des modèles non uniques. Pourpalier à ce problème, j’introduis d'autres données que ce soient des données dedéplacements continus (GNSS), des données de sismicité ou de gravité, et je prends encompte la physique des phénomènes étudiés. Ainsi, des inversions conjointes de donnéesGNSS continues et de données InSAR ont été développées pour suivre la propagation dumagma dans une intrusion Avec J. Dieterich, j'ai utilisé les déformations pour valider unenouvelle méthode de détermination des contraintes, à partir des taux de sismicité et deslois de friction "rate and state". En collaboration avec des physiciens, une méthode robusted'inversion conjointe de données de muographie et de gravimétrie a été développés afinde mieux caractériser la structure d'édifices volcaniques sub-kilométriques. Depuis 2018,une nouvelle méthode d'inversion conjointe de données de gravimétrie temporelle et dedonnées InSAR, pour des intrusions en milieux 3D hétérogènes est développée. Cetteméthode sera testée sur 3 éruptions qui se sont produites au Piton de la Fournaise en2019 et qui ont été couvertes par nos mesures. Enfin, un projet futur, initié lors de monannée sabbatique au Cascade Volcano Observatory, sera d'intégrer les déformations, lestaux de sismicité et les variations de gravité dans des inversions Bayésiennes afin deréconcilier les observations contradictoires (absence de déformation mais augmentationde gravité) faites au Mt St Helens entre 2010 et 2014.Les inversions de déformations ont été appliquées à l'étude des transferts de magmas. AuKilauea, j'ai ainsi pu obtenir des taux d'alimentation en magma sur la période 1975-1983 etj'ai montré que ce taux (0.18 km3/an) était deux fois plus important que celui estiméprécédemment. Au Piton de la Fournaise, avec Y. Fukushima, nous avons montré que lesintrusions étaient superficielles (

Dictionnaire de la Méditerranée, sous la direction de Dionigi Albera, Maryline Crivello et Mohamed Tozy, en collaboration avec Gisèle Seimandi, Actes Sud, 2016, 1694 p., ISBN 978-2-330-06466-2., Imprimés, Dicomed-175, DicoMed : Dictionnaire de la Méditerranée

La diversité géomorphologique exceptionnelle de la caldera du Torfajökull est le résultat de l’activité de plusieurs processus : le volcanisme, la géothermie, la gélifraction, l’érosion glaciaire et l’érosion fluviale, ainsi que la combinaison entre plusieurs de ces processus. Les affleurements de rhyolites et leur érosion venant alimenter un vaste sandur aux couleurs claires contrastent avec la coulée de lave noire d’obsidienne, la Laugahraun, qui date de l’an 1477. Afin de protéger les formes géothermales, la caldera est protégée depuis 1979, mais la récente augmentation de la fréquentation touristique accentue la pression humaine sur ces sites fragiles. The outstanding geomorphological diversity of the Torfajökull caldera is the result of the activity of several processes : volcanism, geothermy, gelifraction, glacial erosion and fluvial erosion, as well as the combination of several of these processes. The rhyolite outcrops and their erosion into a vast, light-coloured sandur contrast with the black obsidian lava flow, the Laugahraun, which dates from 1477. In order to protect the geothermal forms, the caldera has been protected since 1979, but the recent increase in tourist numbers is increasing the human pressure on these fragile sites.

Soutenu par la chaire Arvernes 2.0 de la Fondation de l'Université Clermont Auvergne, le programme de recherche « Les vestiges antiques du Mont-Dore » vise à documenter le complexe monumental gallo-romain (thermes et temple) du Mont-Dore (Puy-de-Dôme) et à le contextualiser. Mené par une équipe pluridisciplinaire, il se déroule sur la plusieurs années. Au terme de la première année de recherche, 2020, les archéologues Elise Nectoux, Dominique Tardy et Bertrand Dousteyssier, le géologue Pierre Boivin, le géomatien Jonathan Boiné et le sculpteur-tailleur de pierre Yves Connier présentent ce projet et les actions déjà entreprises.

Communities settled in volcanic areas have been affected by volcanic manifestations and have consequently tried to understand these phenomena, an interest developed since the most ancient times and which predate philosophical and scientific speculations. The study of myths can, however, shed light on the behaviour of ancient communities and on past beliefs towards volcanoes. The present contribution will focus on a peculiar and highly interesting geo-myth: the fight of Typhon and Zeus, which can be seen as a mythological description of Etna eruptions. Through a comparison with legends from Pacific Islands, we will examine how the geomythological approach can provide new insights in the study of ancient volcanism.; Les habitants des terres environnant des volcans et affectées par leurs manifestations ont toujours été intéressés par ces phénomènes. Depuis l'Antiquité, ils ont essayé de les comprendre. En dehors des spéculations philosophiques, l'analyse de certains récits mythologiques peut dévoiler des pistes de recherche intéressantes pour la compréhension de l'attitude des Anciens face aux volcans. Nous allons présenter ici un géomythe en particulier, celui du combat de Typhon, représentatif de la violence des éruptions de l'Etna. À travers une comparaison avec des légendes des îles du Pacifique nous allons examiner les nouvelles perspectives que l'approche géomythologique permet d'explorer.

Le Vésuve, volcan très actif dans la seconde moitié du xixe siècle, a attiré les photographes, notamment ceux dont les studios étaient installés à Naples. En 1872, le séquençage de l’éruption du Vésuve marque l’histoire de la photographie. Les photographes de l’époque transmettent la curiosité croissante pour les sciences de la Terre, dont l’Observatoire du Vésuve est la preuve, mais comment, avec les contraintes techniques de l’époque, réussir à saisir le déroulement d’une éruption ou la variété des matériaux volcaniques ? Aux traditionnelles descriptions de l’aspect catastrophique et destructeur de l’éruption, avec coulées et cratères, s’ajoute une volonté de poser comme un paradigme la terrible éruption de 79 et la lecture toute nouvelle de l’instantanéité de la mort à Pompéi, révélée par une avancée technique en archéologie : les moulages de Giuseppe Fiorelli. Vesuvius, a very active volcano in the second half of the 1800’s, attracted the photographers, in particular those whose studios were settled in Naples. In 1872, sequencing the eruption of Vesuvius is an important moment of history of photography. The photographers transmit the increasing curiosity for the Earth science: the Observatory of Vesuvius is a proof. But how could they manage to show the progress of an eruption or the variety of the volcanic materials? To the traditional descriptions of the catastrophic and destructive aspect of the eruption, with lava flows and craters, is added a will to use as paradigm the terrible eruption of 79 and the quite new reading of the the death in Pompeii, revealed by the casts of Giuseppe Fiorelli.

Dans le langage courant camerounais, les Hautes Terres de l’Ouest sont découpées en trois pays : Bamoun, Bamiléké et Grassfields. Or, ces trois entités existent à la fois dans l'espace et dans la conscience de leurs habitants, à l’inverse de ce que l’on constate dans les régions alentours. C’est que les Hautes Terres, par leur relief cloisonné, leur étagement, leur climat et leurs limites franches, offrent des conditions favorables aux hommes qui les peuplent depuis le Paléolithique. Mais ce milieu n’est qu’un cadre, et la création de pays, dans ces conditions, résulte de l’exploitation judicieuse d’espaces complémentaires par une dense population. L’appropriation et la construction d’un territoire ressortissent essentiellement de la durée et des héritages sociaux, économiques et historiques. Le vrai révélateur de ces pays fut cependant le choc colonial, via la représentation de vieilles structures, l’introduction de cultures de rentes et de langues étrangères. Dans ces conditions, on se demande si l'identification au territoire et l’émergence d’un pays ne sont pas les préalables à tout développement autochtone en Afrique. For Cameroonian people, the Western Highlands are divided into three distinct lands: Bamun, Bamileke and Grassfields. But these three entities exist as true home lands in the landscape as well as in the inhabitants consciousness, contrary to what we can notice in the surrounding lowlands. In fact, the Western Highlands, with fine parted and staged landforms, mild climate and clear-cut borders, offer very suitable living conditions for people who have settled there since palaeolithic times. But, in the milieu the creation of home lands the result of a judicious exploitation of complementary spaces by a crowded population. Territorial building and appropriation fundamentally result from duration, and socio-economic and historical legacies of the past. Meanwhile the real revealer of these home lands was colonial traumatism, with, as consequences, the enhancement of old structures, the introduction of cash crops and foreign languages. Therefore, we can wonder if territorial identification and the birth of home lands are not prerequisites to the development of African self-reliance?

Le tourisme du Cap-Vert est en plein essor, notamment grâce à la fréquentation de l’Île de Sal, au nord de l’archipel. Cette île présente un potentiel touristique important, grâce à son patrimoine naturel : volcanisme, plages de sable blanc, paysages pittoresques. Ce développement entraîne un usage de plus en plus intense des ressources naturelles de l’île, notamment énergétique et hydrique. La saline de Pedra Lume est un des points d’orgue de ce développement touristique. Au travers de sa mise en valeur historique et actuelle, elle illustre les différentes phases de développement économique qu’a connu l’Île de Sal depuis près de six siècles. The tourism of the Cape Verde Islands is rapidly expanding, in particular thanks to the attendance of the island of Sal, at the north of the archipelago. This island presents an important tourism potential, thanks to its natural heritage : volcanism, white sand beaches, picturesque landscapes. This development leads to a more and more intense use of the natural resources of the Island, in particular energy and water resources. The salt works of Pedra Lume is one of the most important site of the island. Through its historic and current development, it illustrates the various phases of the economic development which knew the island of Sal since almost six centuries. O turismo de Cabo Verde está crescendo, especialmente graças à freqüentação da Ilha do Sal, na parte norte do arquipélago. Esta ilha tem um importante potencial turístico graças ao seu património natural : vulcanismo, praia de areia branca, paisagens pitorescas. Este desenvolvimento leva a um uso cada vez mais intenso dos recursos naturais da Ilha, em particular energia e água. Sal de Pedra Lume é um dos destaques deste desenvolvimento turístico. Através do seu desenvolvimento histórico e atual, ilustra as diferentes fases do desenvolvimento econômico que tem sido a ilha de Sal por quase seis séculos.

The Ecuadorian arc presents a large number of Quaternary volcanoes. Our ninety new K-Ar ages, carried out on products from twenty volcanic edifices, show that the development of the Quaternary arc began about 1 Ma in northern Ecuador and migrated southward since 600 ka. This migration could be induced by recent change of the slab geometry at depth and by the activation of crustal faults. The magmatic productivity rates are rather homogeneous at the arc scale, and range between 0.1 and 5.6 km³.ka⁻¹. These data highlights that volcanoes grew during sporadic activity pulses separated by quiescence periods. There is no clear correlation between the age of the volcanoes and their emission rates, but the subduction of the Carnegie ridge could favor the magma genesis and explained the increase of the volcanic activity in northern Ecuador during the Quaternary. Erosion rates range between 0.01 and 0.14 km³.ka⁻¹. Youngest volcanic edifices seem to be eroded by a chemical alteration process, while the dismantling of older volcanoes is mostly influenced by physical processes such as glacial abrasion and tectonic activity. Finally, we show that K-Ar ages performed on groundmass or pumice glass shards can be successfully applied to Quaternary volcanic products from the Ecuadorian arc.; L’arc équatorien est caractérisé par un nombre particulièrement élevé de volcans quaternaires. Nos quatre-vingt-dix nouveaux âges K-Ar, réalisés pour une vingtaine d’édifices, montrent que son développement a commencé vers 1 Ma au nord et a migré vers le sud à partir de 600 ka. Ce déplacement pourrait être induit par un changement récent de la géométrie de la plaque Nazca en profondeur et l'activation des failles crustales. Les taux de production magmatique sont assez homogènes à l’échelle de l’arc, et varient entre 0,1 et 5,6 km³.ka⁻¹. Ces données montrent que les volcans se sont construits lors de phases d’activité brèves, séparées par des périodes de repos. Il n'y a pas de corrélation apparente entre l'âge des volcans et leur taux d'émission, mais la subduction de la ride de Carnegie pourrait favoriser la genèse du magma et expliquer la densité de volcans quaternaires en Équateur. Les taux d'érosion varient entre 0,01 et 0,14 km³.ka⁻¹. Les volcans les plus jeunes semblent être érodés par des processus d'altération chimique, tandis que les volcans plus anciens sont principalement démantelés par des processus physiques tels que l'abrasion glaciaire et l'activité tectonique. Enfin, nous montrons que la méthode de datation K-Ar réalisées sur la mésostase ou les esquilles de verre des ponces est bien adaptée pour dater les produits volcaniques quaternaires de l'arc équatorien.

Cet article a pour objet de présenter l'album de soixante-douze dessins du Voyage en Auvergne, réalisé en 1821 par Étienne-Jean Delécluze (1781-1863), qui fut élève de David avant de devenir critique d'art. L'artiste s'attarde tout particulièrement sur la représentation des paysages volcaniques de la région, dont il donne également une description dans un carnet qui a été conservé. Il s'agit d'un des premiers témoignages connus de l'engouement suscité par l'Auvergne auprès des artistes du début du XIXe siècle., The purpose of this article is to present the seventy-two drawings of Voyage en Auvergne, made in 1821 by Étienne-Jean Delécluze (1781-1863), who was a pupil of David before becoming a critic of art. The artist dwells in particular on the representation of the volcanic landscapes of the region, of which he also gives a description in a notebook that has been preserved. This is one of the earliest testimonies known of the enthusiasm aroused by the Auvergne with the artists of the early nineteenth century.

International audience; The Tambora eruption (1815 AD) was one of the major eruptions of the last two millennia and has noequivalents over the last two centuries. Here, we collected an extensive network of earlymeteorological time series, climate simulation data and numerous, well-replicated proxy records from Eastern Canada to analyze the strength and the persistence of the Tambora impact on the regional climate and forest processes. Our results show that the Tambora impacts on the terrestrial biosphere were stronger than previously thought, and not only affected tree growth and carbon uptake for a longer period than registered in the regional climate, but also determined forest demography and structure. Increased tree mortality, four times higher than the background level, indicates that the Tambora climatic impact propagated to influence the structure of the North American taiga for several decades.We also show that the Tambora signal is more persistent in observed data (temperature, river ice dynamics, forest growth, tree mortality) than in simulated ones (climate and forest-growth simulations), indicating that our understanding of the mechanisms amplifying volcanic perturbations on climates and ecosystems is still limited, notably in the North American taiga.

CPRM