6 000 km³ de magma sous la Toscane : comment on radiographie la croûte terrestre avec le bruit de la mer ?

Il y a du magma sous la Toscane : environ 6 000 kilomètres cubes de roches partiellement fondues, entre 8 et 15 km de profondeur. Une équipe italo-suisse en a publié la cartographie le 14 avril 2026 dans Communications Earth & Environment, sans creuser un seul puits — en écoutant pendant un an le bruit de fond de la planète : la houle, le vent, la circulation routière.

Aucune menace immédiate : les auteurs de l’étude sont formels, ce réservoir ne présente aujourd’hui aucun risque d’éruption, et la Toscane ne montre aucun des signes qui trahissent un volcan actif — ni cratère, ni déformation du sol, ni dégazage. Reste une question : que mesure-t-on au juste quand on annonce « 6 000 km³ de magma » ? Voici comment la tomographie de bruit ambiant radiographie la croûte terrestre, ce que recouvrent ces chiffres, et à quoi cette imagerie sismique du sous-sol sert déjà, en Italie comme en France.

Du magma sous la Toscane : ce qu’une équipe italo-suisse a mis au jour

L’étude a été publiée le 14 avril 2026 dans Communications Earth & Environment (vol. 7, art. 269), en accès libre, et son texte intégral est consultable gratuitement. Dix-huit auteurs la signent, sous la direction de Matteo Lupi, professeur associé au Département des sciences de la Terre de l’Université de Genève. Autour de lui figurent l’INGV (Institut national de géophysique et de volcanologie), le CNR-IGG (Institut de géosciences et géoressources), les universités de Milan et de Florence, l’Australian National University et l’Institut Terre et Environnement de Strasbourg (Université de Strasbourg / CNRS) — un laboratoire français figure donc parmi les co-signataires.

Le résultat tient en une image tridimensionnelle. Entre 8 et 15 km de profondeur, sous les zones géothermiques de Larderello-Travale et du Mont Amiata, la croûte abrite des roches partiellement fondues en quantité inattendue. Sous Larderello-Travale, le volume annoncé par les communiqués atteint environ 6 000 km³. Un second réservoir a bien été détecté sous le Mont Amiata, mais il se situe en marge de la résolution du modèle : son volume reste mal contraint et les estimations publiées divergent, au point qu’aucun chiffre ne peut lui être associé avec certitude.

Ce qui frappe, c’est l’absence totale d’indices en surface. Comme le rappelle le communiqué de l’Université de Genève, repris le 14 avril 2026 par l’agence de presse suisse ats, rien dans le paysage toscan ne laissait supposer un tel réservoir de magma : ni dépôts éruptifs, ni cratères, ni déformation du sol, ni émission de gaz.

« Nous savions que cette région, qui s’étend du nord au sud de la Toscane, est active sur le plan géothermique, mais des réservoirs magmatiques aussi grands étaient difficiles à imaginer. Il n’y a pas de danger d’activité volcanique imminente, mais cette découverte a quelque chose d’extraordinaire. »
— Matteo Lupi, Université de Genève, qui a dirigé l’étude, cité dans le communiqué du CNR du 14 avril 2026.

Une précision de calendrier s’impose : l’étude et les trois communiqués — UNIGE, CNR et INGV — datent du 14 avril 2026 ; les reprises d’août sont des republications. Celle de ScienceDaily, le 5 août, y a ajouté une conversion absente de l’étude : ces 6 000 km³ vaudraient 2,4 milliards de bassins olympiques. L’image est de ScienceDaily, pas des chercheurs.

La tomographie de bruit ambiant : écouter la Terre au lieu de la frapper

Le bruit de fond permanent de la planète

La Terre vibre en permanence, très faiblement. Trois sources entretiennent ce murmure : les vagues océaniques qui martèlent les côtes, le vent et les activités humaines. Longtemps traité comme un parasite à filtrer, ce fond continu est devenu la matière première de la tomographie de bruit ambiant.

Le renversement est profond : au lieu d’attendre un séisme ou de déclencher une explosion, on enregistre en continu et l’on extrait le signal par le calcul, en comparant ce que chaque paire de capteurs a entendu au même moment.

« Il s’agit d’une méthode qui permet de “radiographier” la croûte terrestre en exploitant les vibrations continuellement produites par les vagues océaniques, le vent ou les activités humaines. La propagation de ces signaux est captée par des capteurs sismiques haute résolution installés en surface — environ soixante dans cette étude. Lorsque les ondes sismiques se propagent à des vitesses inhabituellement basses, cela peut indiquer des zones d’accumulation de roches partiellement fondues, associables à un réservoir magmatique. »
— Domenico Montanari, coordinateur des activités pour le CNR-IGG, communiqué du 14 avril 2026.

Pourquoi une roche chaude ralentit les ondes

Les ondes de cisaillement, ou ondes S, se propagent d’autant plus vite que le matériau traversé est rigide : une barre d’acier transmet mieux une secousse latérale qu’un bloc de caoutchouc. Or une roche chaude perd de sa rigidité, et une roche partiellement fondue bien davantage. Repérer une zone anormalement lente revient donc à repérer une roche anormalement chaude ou molle.

Dans la croûte toscane, l’effet est spectaculaire : la vitesse des ondes S tombe à 1,25 km/s à 10 km de profondeur et 1,2 km/s à 12 km, soit une anomalie d’environ −40 %. Et le sens du signal compte autant que son ampleur : normalement, la vitesse des ondes augmente avec la profondeur. Ici, elle s’effondre.

Un an d’écoute et 63 stations

L’équipe a déployé 30 sismomètres large bande de septembre 2020 à septembre 2021 (réseau temporaire TEMPEST), en complément des réseaux permanents italiens, ligure, alpin et français : 63 sites sismiques alimentent le modèle — les communiqués arrondissent à « environ 60 capteurs ».

Le traitement enchaîne ensuite quatre étapes. La corrélation croisée du bruit entre chaque paire de stations fait émerger le trajet de l’onde reliant ces deux points, comme si l’une avait servi de source. On mesure la vitesse selon la longueur d’onde — une onde longue sonde plus profond qu’une onde courte —, on en tire des cartes par tranche de profondeur, puis on les assemble par inversion statistique bayésienne. Résultat : une image en trois dimensions des 15 premiers kilomètres de la croûte.

Une méthode sans impact

L’atout décisif tient à ce que cette imagerie ne fait pas. Selon Gilberto Saccorotti, de l’INGV, elle explore le sous-sol « de façon rapide, à bas coût et sans aucun impact sur l’environnement », et le CNR parle d’une prospection « à zéro impact environnemental ». À comparer avec la sismique active, qui suppose explosions ou camions vibreurs, et le forage profond, à plusieurs millions d’euros par puits.

L’anomalie thermique toscane intriguait les géologues depuis des décennies. Forages, profils sismiques actifs, gravimétrie, méthodes électromagnétiques et tomographies fondées sur les séismes locaux avaient tous suggéré la présence de magma en profondeur, sans jamais parvenir à le localiser ni à le quantifier.

Sources : Lupi et al., Communications Earth & Environment, et communiqué CNR, 14 avril 2026.

Ce que « 6 000 km³ de magma » veut dire — et ne veut pas dire

Ni caverne, ni lac de lave

C’est le point le plus mal compris. Le mot « magma » évoque une cavité remplie de roche liquide, un chaudron incandescent. Ce que les chercheurs ont mesuré est tout autre : un cœur où la fraction liquide dépasse 80 %, entouré d’une vaste enveloppe riche en cristaux, où le liquide ne représente qu’environ 20 % du volume — ce que les géologues appellent un « mush », une bouillie de cristaux extrêmement visqueuse. L’image juste n’est pas un lac souterrain, mais une éponge très chaude, incapable de s’écouler vite.

Quelques définitions permettent de lire correctement la suite, et accessoirement de mieux comprendre comment se forme un volcan — un scénario que la Toscane, précisément, n’a jamais suivi jusqu’au bout.

• Magma : roche fondue ou partiellement fondue, encore sous la surface. Une fois sortie, on l’appelle lave.
• Fusion partielle : seule une fraction de la roche est passée à l’état liquide, le reste restant cristallin.
• Mush cristallin : squelette de cristaux imprégné de liquide, très visqueux.
• Fluides magmatiques : les fluides chauds — eau, CO₂, sels — qui remontent de ces zones et alimentent la géothermie.
• Supervolcan : terme non technique désignant un système ayant produit au moins une éruption colossale ; le tableau de l’étude en donne l’ordre de grandeur, de 530 à 5 300 km³ émis.

Pourquoi les chiffres varient d’un article à l’autre

Selon les publications, on lit 6 000, plus de 5 000, ou environ 3 000 km³. Ces écarts ne trahissent pas une erreur : ils mesurent des choses différentes, et l’étude elle-même varie d’une section à l’autre.

Les 6 000 km³ des communiqués correspondent au volume de la zone où l’anomalie de vitesse atteint au moins 20 %, sous Larderello-Travale. Le résumé de l’étude, lui, parle de « plus de 5 000 km³ de magma et de fusion partielle ». Dans la discussion, les auteurs distinguent plus finement deux ensembles emboîtés : la fusion partielle proprement dite représenterait environ 3 000 km³, entourés d’environ 5 000 km³ de mush cristallin. Retenez l’ordre de grandeur — quelques milliers de kilomètres cubes — plutôt que le chiffre exact, que les auteurs eux-mêmes assortissent de barres d’erreur.

Pourquoi il n’y a pas de volcan en Toscane (et pourquoi ça intrigue les chercheurs)

Voilà la vraie question scientifique, plus intéressante qu’un scénario catastrophe. Aucune éruption n’est connue dans la province magmatique toscane depuis 200 000 ans : les plus récentes sont celles du Mont Amiata, il y a 300 000 à 200 000 ans, et celle d’il y a 300 000 ans n’a émis que 10 km³, un volume dérisoire au regard du réservoir cartographié. La province raconte du reste une extinction : son activité a migré d’ouest en est, l’Amiata en étant le dernier centre volcanique reconnu.

L’explication avancée par les auteurs tient à la nature de ces magmas : des granitoïdes peralumineux, issus de la fusion de la croûte continentale elle-même — l’anatexie crustale — sur des sources métasédimentaires. À l’échelle des magmas, ils sont froids et extrêmement visqueux. Ils remontent donc mal, s’accumulent dans la croûte supérieure et y forment une barrière visqueuse qui bloque l’ascension des fondus situés en dessous. Au lieu de sortir, la roche cristallise sur place en plutons, ces masses granitiques que l’érosion met au jour bien plus tard.

Les auteurs se gardent pourtant de conclure : « La raison pour laquelle une telle quantité de fondu n’a jamais donné lieu à des éruptions est énigmatique et débattue », écrivent Matteo Lupi et ses collègues. C’est une honnêteté qu’aucun titre alarmiste ne restitue.

Un point mérite d’être cité en entier, car il a circulé tronqué. L’étude relève que, du strict point de vue géophysique, la « plomberie » profonde de Larderello ressemble à celle d’une caldeira comme les Champs Phlégréens : mêmes anomalies de gravité, même microsismicité, mêmes fumerolles, même gradient extrême. Mais la phrase suivante énonce ce qui les sépare : une caldeira active possède au moins une éruption documentée et une structure volcanique identifiée. Larderello n’a ni l’une ni l’autre — isoler la première moitié de l’argument en inverse le sens.

Attention : un grand volume de roche partiellement fondue en profondeur n’est pas, en soi, un indicateur de danger. Le risque volcanique se mesure à d’autres signaux : déformation du sol, sismicité superficielle, émission de gaz, historique éruptif. En Toscane, aucun de ces quatre voyants n’est allumé.

Toscane, Yellowstone, Champs Phlégréens : ce qui les distingue vraiment

La meilleure façon d’évaluer un risque volcanique en Toscane consiste à comparer, chiffres en main, ce système à ceux dont on parle d’ordinaire. Le tableau reprend les valeurs de l’étude, sans colonne « niveau de risque » : les auteurs n’en fournissent pas.

Source : tableau 1 de Lupi et al., Communications Earth & Environment, vol. 7, art. 269, 14 avril 2026.

Le tableau se lit en diagonale. Yellowstone réunit les quatre marqueurs d’un système vivant : le volume, un flux de chaleur de 2 000 mW/m², 7 cm de soulèvement par an et une éruption majeure documentée. Larderello n’en présente qu’un, le volume : son sol s’est soulevé de 500 mètres, mais étalés sur tout le Pliocène, soit 0,13 mm par an. Yellowstone monte en un an ce que la Toscane met cinq siècles à faire. On peut donc parler d’un volume digne d’un supervolcan en Toscane, à condition d’ajouter que le volume ne fait pas le volcan : un supervolcan se définit par ce qu’il a produit, à l’échelle de plusieurs millions d’années.

Les Champs Phlégréens offrent le contraste le plus instructif : c’est là qu’est la véritable zone de vigilance italienne. Le niveau d’alerte y est jaune et, selon l’INGV (Osservatorio Vesuviano, consulté le 6 août 2026), le sol s’y soulève d’environ 10 ± 3 mm par mois depuis février 2026 ; le cumul atteint 166,5 cm depuis novembre 2005, dont 28,5 cm depuis janvier 2025.

Le Vésuve, lui, est en alerte verte : sa dernière éruption remonte à 1944. Si le risque y demeure élevé, c’est parce qu’environ 700 000 personnes vivent à ses pieds et que 25 communes sont classées en zone rouge par la Protection civile italienne — pas parce que le volcan s’agite.

Un dernier élément de cadrage : c’est l’INGV, chargé de la surveillance volcanique en Italie, qui co-signe l’étude toscane. Son communiqué l’a classée sous la rubrique « géothermie », sans aucune communication d’alerte.

Larderello : la plus vieille centrale géothermique du monde était assise dessus

En 1904, le prince Piero Ginori Conti allume cinq ampoules à Larderello grâce à un générateur de 10 kW alimenté par la vapeur du sol : première production d’électricité géothermique de l’histoire. En 1913, Larderello 1, première centrale commerciale au monde, entre en service avec 250 kW et alimente le réseau ferroviaire italien ainsi que Larderello et Volterra. Elle restera la seule au monde jusqu’en 1958 et l’ouverture de Wairakei, en Nouvelle-Zélande.

Avant l’électricité, on exploitait déjà la zone au XIXᵉ siècle pour l’acide borique extrait des soffioni, ces jets de vapeur naturels. La région portait alors le surnom de « Vallée du Diable » (Valle del Diavolo), en raison d’une activité fumerollienne généralisée que l’étude rappelle elle-même.

Aujourd’hui, le complexe compte 34 centrales et 37 groupes, pour environ 800 MW exploités par Enel Green Power sur les provinces de Pise, Sienne et Grosseto, autour de Pomarance, Radicondoli ou Piancastagnaio. La seule centrale de Valle Secolo, la plus grande d’Europe dans sa catégorie, développe 117,6 MW et produit 854 millions de kWh par an, soit la consommation d’environ 316 000 foyers. À l’échelle du pays, le parc géothermique italien totalise 1 100 MW pour 6 TWh par an : à ne pas confondre avec les 800 MW du seul complexe toscan.

C’est un cas d’école de la géothermie haute température, celle qui produit de l’électricité et pas seulement de la chaleur. Ce que l’étude apporte, c’est l’origine de cette chaleur. Le flux thermique atteint localement 1 000 mW/m² et le gradient géothermique dépasse 150 °C par kilomètre : des valeurs volcaniques. Le forage Venelle 2 a mesuré 512 °C sous 42,5 MPa à 2 800 m, avec un emballement du gradient dès 2 750 m (380 °C). Dans ces conditions, l’eau n’est ni liquide ni gazeuse : elle devient supercritique, un état particulièrement efficace pour transporter l’énergie. L’étude relie enfin ces mesures à leur source : les réservoirs de la croûte moyenne.

Bon à savoir : la géothermie de Larderello n’exploite pas le magma lui-même. Elle capte les fluides chauds qui remontent de ces zones profondes vers des réservoirs situés entre 2 et 4 km. Le magma est la chaudière ; ce que l’on prélève, c’est la vapeur.

L’enjeu réel : géothermie et métaux critiques

La conclusion de l’étude ne porte pas sur le risque, mais sur les applications.

« Ces résultats sont importants à la fois pour la recherche fondamentale et pour des applications concrètes, comme la localisation de réservoirs géothermiques ou de gisements riches en lithium et en terres rares, utilisés par exemple dans les batteries de véhicules électriques. Au-delà de leur grand intérêt scientifique, ces travaux montrent que la tomographie, en explorant le sous-sol rapidement et à faible coût, peut être un outil utile pour la transition énergétique. »
— Matteo Lupi, UNIGE, cité par phys.org le 14 avril 2026.

Son co-auteur de l’INGV pointe l’usage le plus immédiat : « Ces résultats sont importants aussi bien pour la recherche fondamentale que pour les applications pratiques, en premier lieu pour quantifier le potentiel géothermique d’une région », déclare Gilberto Saccorotti le 14 avril 2026. Le raisonnement est limpide : les systèmes magmatiques profonds sont associés à des gisements riches en lithium et en terres rares, mais l’exploration procède d’ordinaire à l’aveugle. Les repérer vite et sans forer déplace l’équation économique. C’est le même lithium qui figure parmi les métaux critiques des batteries lithium-ion.

La France, terrain d’application immédiat

Le prolongement français est direct : dans le fossé rhénan, les eaux géothermales alsaciennes contiennent environ 180 mg de lithium par litre. Le projet Alsace Géothermie Lithium, porté par Électricité de Strasbourg et Eramet, vise plus de 10 000 tonnes de carbonate de lithium par an d’ici 2030, soit environ 250 000 batteries de véhicules électriques par an. Le principe du lithium géothermal : filtrer le métal de l’eau chaude remontée du sous-sol, puis réinjecter l’eau appauvrie en circuit fermé. La décision d’investissement est attendue fin 2026 ; l’Union européenne juge le projet stratégique.

La géothermie profonde française a son démonstrateur et son contre-exemple. À Soultz-sous-Forêts (Bas-Rhin), le projet en roche chaude fracturée lancé en 1987 aligne trois puits de 5 km, environ 200 °C au fond et une centrale de 1,7 MW électrique depuis 2016.

À Vendenheim, le 4 décembre 2020, trois séismes secouent l’agglomération strasbourgeoise, dont un de magnitude 3,5 à 6 h 59, d’origine anthropique et lié à l’installation. La préfecture du Bas-Rhin ordonne l’arrêt définitif — « Ce projet, implanté dans une zone urbanisée, n’offre plus les garanties de sécurité indispensables » —, alors que près de 100 millions d’euros y avaient déjà été engagés.

Le lien avec la Toscane est plus fort qu’il n’y paraît : mieux on connaît le sous-sol, mieux on choisit où forer — et où ne pas forer. La sismicité induite reste le talon d’Achille de la géothermie profonde en zone habitée, un problème commun à d’autres injections profondes, à commencer par le stockage géologique du CO₂. Une imagerie passive et bon marché ne règle pas tout, mais elle réduit la part d’inconnu.

La France exploite enfin une géothermie tout autre : dans le Bassin parisien, l’aquifère du Dogger, entre 1 500 et 2 000 m et 55-80 °C, alimente le chauffage urbain francilien. Aucun réservoir comparable à celui de la Toscane n’a en revanche été détecté sous le territoire français.

Ce que cette étude change pour vous

Si vous vivez ou voyagez en Toscane, rien ne change : aucun signe de surface, aucun changement de niveau d’alerte, aucune recommandation nouvelle des autorités italiennes.

Si le risque volcanique vous intéresse, la leçon est méthodologique : un système magmatique de taille comparable aux plus grands connus pouvait rester invisible pendant des décennies dans une région pourtant très étudiée. D’autres existent probablement ailleurs, non détectés : ce n’est pas une raison de s’inquiéter, c’est un argument pour cartographier.

Si c’est l’énergie qui vous intéresse, une méthode d’exploration passive et peu coûteuse arrive à maturité au moment où l’Europe cherche de la chaleur décarbonée et du lithium produit sur son sol. Attention aux échelles : la géothermie profonde de Larderello, avec ses 512 °C à 2 800 m, n’a rien à voir avec la pompe à chaleur géothermique d’une maison, qui puise quelques degrés à faible profondeur.

Si vous vous méfiez des titres alarmistes, ce dossier est un cas d’école. La même étude a donné « des super-réservoirs de magma découverts » (UNIGE) ou « un système magmatique colossal caché sous la Toscane » (ScienceDaily). Ce qui manque à ces titres est chaque fois la même chose : l’absence de danger. Le communiqué de l’Université de Genève, lui, le disait dès le 14 avril 2026 : « Ce magma, qui pourra potentiellement donner naissance à un supervolcan dans plusieurs millions d’années, ne présente actuellement aucun risque. »

FAQ — magma, géothermie et risque volcanique en Toscane

Y a-t-il un risque d’éruption volcanique en Toscane ?

Non. Les auteurs sont explicites : « Il n’y a pas de danger d’activité volcanique imminente. » La région n’a ni cratère, ni déformation du sol, ni dégazage notable, et aucune éruption n’y a été identifiée depuis 200 000 à 300 000 ans. Le niveau de vigilance italien reste inchangé.

Qu’est-ce que la tomographie de bruit ambiant ?

Une technique d’imagerie sismique qui exploite les vibrations continues du sol — houle, vent, activité humaine — au lieu d’attendre un séisme ou de provoquer une explosion. En comparant les enregistrements de dizaines de capteurs, on mesure la vitesse des ondes par profondeur et l’on reconstitue une image 3D du sous-sol.

Que signifie exactement « 6 000 km³ de magma » ?

C’est le volume de la zone où les ondes sismiques ralentissent anormalement, et non 6 000 km³ de lave liquide : la roche y est partiellement fondue, avec un cœur où le liquide dépasse 80 % et une enveloppe où il avoisine 20 %. La fusion partielle proprement dite est estimée à environ 3 000 km³, entourée d’environ 5 000 km³ de mush cristallin.

La Toscane est-elle un supervolcan comme Yellowstone ?

Non. Le volume est comparable, mais tout le reste manque : aucune caldeira, aucune éruption majeure documentée, aucune déformation active. Yellowstone se soulève de 7 cm par an ; la Toscane, de 0,13 mm. Un supervolcan se définit par ce qu’il a produit, pas par ce qu’il contient.

Quelle différence avec les Champs Phlégréens et le Vésuve, où le risque est réel ?

Aux Champs Phlégréens, l’alerte est jaune : le sol monte d’environ 10 mm par mois, et de 166,5 cm depuis novembre 2005. Le Vésuve est en alerte verte, mais 700 000 personnes vivent à ses pieds et 25 communes sont en zone rouge. Les deux ont une structure volcanique et un historique éruptif ; la Toscane, ni l’un ni l’autre.

La géothermie de Larderello est-elle alimentée par ce magma ?

Oui, indirectement. Les réservoirs profonds sont la source de chaleur ; les centrales exploitent les fluides chauds qui remontent vers 2 à 4 km. L’étude explique ainsi le flux de chaleur exceptionnel de la région, jusqu’à 1 000 mW/m², et les 512 °C mesurés à 2 800 m dans le forage Venelle 2.

Peut-on trouver du lithium grâce à cette méthode ?

C’est l’un des débouchés avancés par les auteurs : les systèmes magmatiques profonds sont associés à des gisements de lithium et de terres rares. En Alsace, Électricité de Strasbourg et Eramet visent le lithium des eaux géothermales du fossé rhénan, qui en contiennent environ 180 mg par litre.

Existe-t-il des réservoirs comparables sous la France ?

Rien de tel n’a été mis en évidence sous le territoire français. La France exploite une géothermie différente : l’aquifère du Dogger dans le Bassin parisien, entre 1 500 et 2 000 m, et la roche chaude fracturée de Soultz-sous-Forêts, dont la centrale produit 1,7 MW électrique depuis 2016.