Volcan : comment se forme une éruption ?
Fusion du manteau, chambre magmatique, gaz dissous, viscosité : comment se forme une éruption volcanique, et pourquoi certaines explosent.
Une éruption volcanique est l'un des spectacles les plus impressionnants de la nature. Elle est aussi l'aboutissement d'un long processus, commencé à des dizaines de kilomètres sous nos pieds.
Pourquoi le magma remonte-t-il, et pourquoi certaines éruptions sont-elles calmes quand d'autres explosent ? Voici comment se forme une éruption, étape par étape.
D'où vient le magma ?
Contrairement à une idée répandue, l'intérieur de la Terre n'est pas un océan de roche fondue. Le manteau est solide, même s'il se déforme très lentement sur des millions d'années.
Le magma se forme localement, quand la roche du manteau fond partiellement. Trois situations le permettent : une baisse de pression, un apport d'eau ou une hausse de température.
| Contexte | Ce qui fait fondre la roche | Exemples |
|---|---|---|
| Dorsales océaniques | Remontée du manteau et baisse de pression | Islande |
| Zones de subduction | Eau libérée par la plaque qui plonge | Japon, Andes, Indonésie |
| Points chauds | Panache de manteau plus chaud que la moyenne | Hawaï, La Réunion |
Comment le magma remonte-t-il ?
Le magma est moins dense que la roche qui l'entoure. Comme une bulle d'huile dans l'eau, il a tendance à monter, en se frayant un chemin par les fractures.
Il s'accumule souvent dans une chambre magmatique, à quelques kilomètres de profondeur. Il peut y rester longtemps, se refroidir en partie et changer de composition.
Qu'est-ce qui déclenche l'éruption ?
Le magma contient des gaz dissous, surtout de la vapeur d'eau, du dioxyde de carbone et du dioxyde de soufre. En profondeur, la pression les maintient en solution, comme le gaz dans une bouteille de soda fermée.
Quand le magma monte, la pression baisse et les gaz forment des bulles. Ces bulles grossissent, allègent le magma et l'accélèrent vers la surface : c'est le moteur de l'éruption.
Un nouvel apport de magma dans la chambre, ou une fracturation de la roche qui la surmonte, peut aussi faire basculer le système.
Pourquoi certaines éruptions sont-elles explosives ?
Tout dépend de la viscosité du magma et de sa teneur en gaz. Un magma fluide, pauvre en silice, laisse les gaz s'échapper facilement : il produit des coulées de lave et des fontaines, comme au Piton de la Fournaise.
Un magma visqueux, riche en silice, retient les gaz. La pression s'accumule jusqu'à la fragmentation brutale du magma en cendres : c'est l'éruption explosive, comme celle du mont Saint Helens en 1980.
- Éruption effusive : coulées de lave, fontaines, danger surtout local.
- Éruption explosive : panache de cendres, coulées pyroclastiques, danger sur de grandes distances.
Peut-on prévoir une éruption ?
On ne peut pas en donner la date précise, mais on sait reconnaître les signes d'un réveil. Les volcans actifs sont surveillés par des observatoires spécialisés.
Les volcanologues suivent les petits séismes provoqués par la remontée du magma, le gonflement du sol mesuré par GPS et satellites, et la composition des gaz émis. Une accélération de ces signaux annonce souvent une éruption.
En France, l'Institut de physique du globe de Paris surveille notamment le Piton de la Fournaise, la Montagne Pelée et la Soufrière de Guadeloupe.
Quels sont les volcans de France ?
La France compte des volcans actifs outre-mer, en Martinique, en Guadeloupe et à La Réunion. Le Piton de la Fournaise est l'un des volcans les plus actifs au monde, avec des éruptions fréquentes.
En métropole, la chaîne des Puys, en Auvergne, n'a pas connu d'éruption depuis plusieurs milliers d'années. Les spécialistes la considèrent comme endormie plutôt qu'éteinte.
Quels sont les dangers d'un volcan ?
La lave n'est souvent pas le principal danger. Elle avance en général assez lentement pour que l'on puisse s'en éloigner, même si elle détruit tout sur son passage.
| Phénomène | Danger |
|---|---|
| Coulées pyroclastiques | Nuages de gaz et de cendres brûlants, très rapides, les plus meurtriers |
| Lahars | Coulées de boue volcanique qui suivent les vallées sur de longues distances |
| Retombées de cendres | Toits effondrés, cultures détruites, aviation perturbée |
| Gaz | Émanations toxiques ou asphyxiantes près des fissures |
En 1902, une coulée pyroclastique de la Montagne Pelée a détruit la ville de Saint-Pierre, en Martinique, faisant près de 28 000 victimes. C'est l'une des pires catastrophes volcaniques du XXe siècle.
Une éruption peut-elle changer le climat ?
Les très grandes éruptions explosives peuvent refroidir la planète. Elles injectent du dioxyde de soufre dans la stratosphère, où il forme de fines gouttelettes qui réfléchissent une partie de la lumière du Soleil.
L'éruption du Tambora, en Indonésie, en 1815, a ainsi entraîné en 1816 une « année sans été » dans une partie de l'hémisphère Nord. Plus récemment, celle du Pinatubo, aux Philippines, en 1991, a refroidi le climat mondial d'environ un demi-degré pendant un à deux ans.
À retenir. Une éruption naît de la fusion partielle du manteau, de la remontée du magma et de la libération de ses gaz. Un magma fluide coule, un magma visqueux explose.
