Alors que l’on pensait que le moteur principal des éruptions volcaniques explosives était la présence d’eau dans le magma, une nouvelle étude montre que dans le cas de certains volcans, ce serait plutôt le CO2 qui devrait être mis en cause.
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Que se passe-t-il lorsqu'un magma chauffé à plus de 1 000 °C rencontre de l'eau ? Cette dernière va brutalement se vaporiser et passer sous forme gazeuse, provoquant une explosion. Ce phénomène, c'est ce que l'on appelle l'hydromagmatisme. Il est responsable de certaines des éruptions explosives les plus puissantes de l'histoire et s'observe habituellement dans le cas de volcans situés à faible profondeur sous la surface de la mer ou dont le cratère est occupé par un lac ou situé sous un glacier.
L’eau, moteur des éruptions explosives ?
Mais l'hydromagmatisme ne se résume pas uniquement à cela. L'eau est en effet un élément volatil parmi d'autres qui est présent dans le magma en proportion variable. Si le mélange est stable en profondeur, la diminution de la pressionpression avec la remontée du magma va progressivement faire passer l'eau sous forme gazeuse. C'est le processus d'exsolution. La quantité d'eau acquise par le magma au contact des roches va ainsi déterminer l'intensité des explosions, qui vont permettre au magma d'atteindre la surface. L'eau a donc été depuis longtemps considérée comme l'un des moteurs principaux des éruptions explosives.
Une nouvelle étude publiée dans la revue PNAS vient de démontrer que ce ne serait cependant pas le seul.
Le cas particulier des volcans basaltiques explosifs
Les chercheurs de l'université de Cornell, aux États-Unis, se sont en effet penchés sur les mécanismes à l'origine des éruptions basaltiquesbasaltiques explosives. Habituellement, les volcans basaltiques, dont les laves sont plutôt fluides, ne sont pas considérés comme des volcans très explosifs. Contrairement aux volcans très actifs que l'on trouve au niveau des zones de subductionzones de subduction, comme ceux de la ceinture de feu du Pacifiqueceinture de feu du Pacifique, les volcans basaltiques sont situés dans le domaine intra-plaque. Ils sont donc positionnés non pas sur le pourtour des plaques tectoniquesplaques tectoniques mais quelque part dessus. Du fait de l'épaisseur de la croûtecroûte sur laquelle ils reposent, ces volcans sont donc alimentés par un magma produit à grande profondeur, vers 20 à 30 kilomètres sous la surface et sont associés à des panaches mantelliquespanaches mantelliques (points chaudspoints chauds). L’exemple typique qui est souvent utilisé pour caractériser ce type de volcan est Hawaï. Or, cette généralisation du type hawaiien semble avoir occulté certaines propriétés de ces volcans basaltiques, notamment sur leur capacité à produire des éruptions explosives.
Du magma produit à grande profondeur et une remontée très rapide à travers la croûte
Le volcan Fogo semble ainsi être un cas extrême de volcan basaltique présentant une activité explosive. Situé sur la croûte océaniquecroûte océanique de la plaque africaine, il forme une île du même nom qui fait partie du Cap-Vert, à l'ouest du Sénégal, dans l'océan Atlantique. Pour déterminer la cause de ce comportement volcanique, les scientifiques se sont intéressés à la composition des roches volcaniquesroches volcaniques produites par le Fogo, et plus particulièrement à la présence d'éléments volatils. Ils ont ainsi analysé de microscopiques bulles de gazgaz piégées dans les cristaux au moment des éruptions. Cette méthode a permis de mettre en évidence une forte concentration de CO2. Cette observation suggère que le magma a été stocké en profondeur, au sein du manteaumanteau, et non pas au sein de la croûte.
Une remontée du magma grâce au CO2
Or, le magma se charge en eau au moment de son passage et, a fortiori, de son stockage temporaire dans la croûte. Dans le cas du Fogo, le magma traverserait bien trop rapidement la croûte pour que sa teneur en eau soit ici le moteur de l'éruption. Pour les chercheurs, tout dépendrait donc du dioxyde de carbonedioxyde de carbone présent dans le magma et de son exsolution au cours de la remontée.
Ces nouveaux résultats révolutionnent complètement notre vision du fonctionnement de ce type de volcan et ont de fait un impact sur la compréhension du risque volcanique associé.
