Les découvertes d’un volcan en Islande changent ce que nous savons de son fonctionnement

Les Découvertes D'un Volcan En Islande Changent Ce Que Nous

Les récentes découvertes d’éruptions volcaniques produites par le volcan Fagradalsfjall, situé en Islande, modifient le concept original de leur fonctionnement réel. L’étude a été publiée dans la revue Nature.

En prélevant des échantillons de magma à Fagradalsfjall, le scientifique Matthew Jackson, de l’Université de Californie à Santa Barbara, aux États-Unis, et son équipe ont découvert un processus beaucoup plus dynamique qu’on ne l’avait cru en 200 ans d’explorations. « Juste au moment où je pensais que nous étions sur le point de comprendre le fonctionnement des volcans, nous avons eu cette grande surprise », a déclaré Jackson.

Les études de Jackson et de son équipe se sont concentrées sur cette fissure (volcan) qui s’est fendue et a explosé en mars 2021. Pendant des semaines, les quelque 50 000 tremblements de terre (certains de magnitude quatre ou plus) ont maintenu les Islandais sous tension.

Depuis lors, les chercheurs ont pu s’approcher suffisamment du volcan pour échantillonner de la lave en continu, grâce au vent qui a soufflé les gaz nocifs et au lent écoulement de la lave.

Ce que les géologues, dirigés par Sæmundur Halldórsson de l’Université d’Islande, essayaient de découvrir, c’était à quelle profondeur dans le manteau le magma provenait, à quelle distance sous la surface il était stocké avant l’éruption, et ce qui se passait dans le réservoir avant et pendant l’éruption. .

Des questions comme celles-ci, bien que fondamentales, sont en fait parmi les plus grands défis pour quiconque étudie les volcans, en raison de l’imprévisibilité des éruptions, du danger, des conditions extrêmes, de l’éloignement et de l’inaccessibilité de nombreux sites actifs.

Les decouvertes dun volcan en Islande changent ce que nous
Fagradalsfjall a explosé en mars 2021 (Image : Planet Labs)

« L’hypothèse était qu’une chambre magmatique se remplit lentement au fil du temps, le magma se mélangeant bien puis se drainant au cours de l’éruption », a expliqué Jackson. À la suite de ce processus en deux étapes bien défini, a-t-il ajouté, ceux qui étudient les éruptions volcaniques ne s’attendent pas à voir des changements significatifs dans la composition chimique du magma lorsqu’il s’écoule de la terre.

« C’est ce que nous voyons sur le mont Kīlauea à Hawaï. Vous aurez des éruptions cutanées qui durent des années et il y aura de petits changements au fil du temps. Mais en Islande, il y avait plus d’un facteur de mille taux de changement plus élevés pour les indicateurs chimiques clés », a poursuivi Jackson.

« En un mois, l’éruption du Fagradalsfjall a montré une variabilité de composition supérieure à celle des éruptions du Kīlauea depuis des décennies. La gamme totale des compositions chimiques qui ont été échantillonnées lors de cette éruption au cours du premier mois couvre toute la gamme qui a éclaté dans le sud-ouest de l’Islande au cours des 10 000 dernières années.

Selon les scientifiques, cette variabilité est le résultat de lots ultérieurs de magma s’écoulant dans la chambre depuis les profondeurs du manteau. « Imaginez une lampe à lave dans votre esprit », a déclaré Jackson. « Vous avez une lampe chaude au fond, elle chauffe une bulle et la bulle monte, refroidit, puis s’enfonce. Nous pouvons penser au manteau terrestre – du sommet du noyau jusqu’en dessous des plaques tectoniques – fonctionnant comme une « lampe à lave ».

Alors que la chaleur fait monter des régions du manteau et que des panaches se forment et se déplacent en flottant vers la surface, a expliqué le scientifique, la roche en fusion de ces panaches s’accumule dans des chambres et se cristallise, les gaz s’échappant à travers la croûte et la pression monte jusqu’à ce que le magma trouve un sortie.

Au cours des premières semaines, comme décrit dans l’article, ce qui a éclaté était le type attendu de magma « appauvri » qui s’était accumulé dans le réservoir, situé à environ 16 km sous la surface.

Mais en avril, des preuves ont montré que la chambre était rechargée par des fontes plus profondes et « enrichie » d’une composition différente, provenant d’une région différente du panache du manteau sous l’Islande.

Ce nouveau magma avait une composition chimique moins modifiée, avec une teneur en magnésium plus élevée et une proportion plus élevée de gaz carbonique, indiquant que moins de gaz de ce magma plus profond s’échappaient.

Leruption du volcan islandais offre une opportunite detude unique

La zone occupée par l’éruption du Fagradalsfjall vue d’en haut, avec de la lave émanant de plusieurs évents. Pour avoir une idée de l’immensité de la rivière de magma, notez la taille des touristes sur la photo (inf. à droite) (Image : Alina V. Shevchenko et Edgar U. Zorn/GFZ Allemagne)

En mai, le magma dominant la coulée était de type plus profond et enrichi. Des changements aussi rapides et extrêmes dans la composition du magma dans un «point chaud» alimenté par un panache, disent-ils, «n’ont jamais été observés en temps quasi réel».

Ces changements de composition ne sont peut-être pas si rares, a déclaré Jackson. Mais les occasions d’échantillonner des éruptions à un stade aussi précoce ne sont pas courantes. Par exemple, avant l’éruption du Fagradalsfjall en 2021, les éruptions les plus récentes sur la péninsule islandaise de Reykjanes se sont produites il y a huit siècles. Il soupçonne que cette nouvelle activité signale le début d’un nouveau cycle volcanique, peut-être vieux de plusieurs siècles, dans le sud-ouest de l’Islande.

« Nous n’avons souvent pas de trace des premiers stades de la plupart des éruptions car elles sont enterrées par les coulées de lave des stades ultérieurs », a-t-il poursuivi. Ce projet, disent les chercheurs, leur a permis de voir pour la première fois un phénomène que l’on croyait autrefois possible mais qui n’avait jamais été directement observé.

Pour les scientifiques, ce résultat présente une « contrainte fondamentale » sur la façon dont les modèles de volcans du monde entier seront construits, même si l’on ignore encore dans quelle mesure ce phénomène est représentatif des autres volcans ou quel rôle il joue dans le déclenchement d’une éruption.

Pour Jackson, c’est un rappel que la Terre a encore des secrets à révéler. « Quand je sors pour goûter à une ancienne coulée de lave, ou quand je lis ou écris des articles à l’avenir », a-t-il dit, « ce sera toujours dans mon esprit : ce n’est peut-être pas l’histoire complète de l’éruption ».

Avec des informations de phys.org

Image en vedette : Daniel Freyr/

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