Certaines personnes pensent que les éruptions volcaniques sont causées par le destin. D’autres pensent qu’une éruption volcanique est le signe qu’une montagne est contrariée parce que les résidents vivant à proximité ont péché.

Mais la science a une autre explication.

Les volcans sont des canaux qui transfèrent la roche fondue souterraine appelée magma de la croûte terrestre vers la surface de la Terre. Ces canaux ont des formes comme des cônes, des boucliers ou des caldeiras. Sous un volcan se trouve une chambre magmatique, un réservoir d’un seul grand corps de roche en fusion.

C’est l’augmentation des mouvements du magma à l’intérieur d’un volcan qui provoque une éruption. Ces mouvements sont déclenchés par différents processus qui se produisent sous, à l’intérieur et au-dessus de la chambre magmatique.

Au-dessous de la chambre magmatique

Les volcans qui sont situés dans les zones de subduction – où les plaques mobiles de la Terre entrent en collision, ce qui fait qu’une plaque s’enfonce sous l’autre – reçoivent une injection régulière de nouvelle roche en fusion dans la chambre magmatique.

Sous la chambre magmatique, la chaleur du noyau terrestre fait partiellement fondre les roches existantes en un nouveau magma. Cette roche fraîche en fusion finira par entrer dans la chambre magmatique. Lorsque la chambre, déjà remplie d’un certain volume, ne pourra plus contenir le nouveau magma, l’excès sera éjecté par des éruptions.

Ce processus se produit généralement par cycles, il est donc possible de prévoir les éruptions qu’il provoque. Le mont Papandayan, à Java Ouest, qui se trouve au sommet de la rencontre des plaques eurasienne et indo-australienne, a un cycle de 20 ans et pourrait entrer en éruption en 2022. Sa dernière éruption remonte à 2002.

La période entre les éruptions dépend de la vitesse de fonte de la roche, qui est influencée par la vitesse de la plaque qui s’enfonce. La Terre compte plusieurs zones de subduction et les plaques subductrices se déplacent généralement à une vitesse constante pouvant atteindre 10 centimètres par an. Pour Papandayan, la vitesse de la plaque indo-australienne qui se subduit sous la plaque eurasienne est d’environ 7cm par an.

À l’intérieur de la chambre magmatique

Les activités à l’intérieur de la chambre magmatique peuvent également provoquer des éruptions. A l’intérieur de la chambre, le magma se cristallise en raison de la diminution de la température. Le magma cristallisé, qui est plus lourd que les roches fondues semi-fluides, descend vers le fond de la chambre. Cela pousse le reste du magma vers le haut, ajoutant de la pression au couvercle de la chambre. Une éruption se produit lorsque le couvercle ne peut plus contenir la pression. Cela se produit également par cycles et peut être prédit.

Un autre processus important à l’intérieur de la chambre magmatique est lorsque le mélange de magma se mélange aux roches environnantes. Ce processus est appelé assimilation. Lorsque le magma se déplace, il interagit avec les roches du revêtement de la chambre.

Parfois, les volcans ont des voies pour que le magma s’écoule vers la surface. Mais si le chemin n’existe pas, alors le magma se forcera à aller dans une zone où la pression est moindre. Cela peut provoquer l’effondrement des murs entourant la chambre.

Imaginez laisser tomber une brique dans un seau plein d’eau. La première chose qui se produirait est l’éclaboussement de l’eau par le seau.

Les éclaboussures de magma provoquées par l’effondrement de la paroi de la chambre provoqueront une éruption. Les éruptions issues de ce processus sont difficiles à prévoir.

Au-dessus de la chambre magmatique

Les éruptions peuvent également se produire en raison de la perte de pression au-dessus de la chambre magmatique. Cela peut être causé par diverses choses, comme une diminution de la densité des roches au-dessus de la chambre ou la fonte de la glace au sommet d’un volcan. Un typhon qui passe devant un volcan dans un état critique peut également exacerber la force d’une éruption.

Les roches qui recouvrent la chambre magmatique peuvent progressivement se ramollir en raison de changements dans la composition minérale. Une diminution de la densité des roches de couverture finit par les rendre incapables de retenir la pression du magma.

Qu’est-ce qui provoque ce changement minéralogique ? Parfois, les volcans présentent des fissures à la surface qui permettent à l’eau de s’infiltrer et d’interagir avec le magma. Lorsque cela se produit, des altérations hydrothermales des roches se produisent, entraînant des éruptions.

L’endroit où le magma sort du volcan est également important. Si la lave ou les roches pyroclastiques sortent par le côté d’un volcan, la gravité peut provoquer l’effondrement de cette section du volcan, provoquant une perte soudaine de la pression de couverture. Les grandes éruptions se produisent généralement quelques instants après l’effondrement d’un secteur.

Fonte des glaciers

Le réchauffement climatique peut provoquer davantage d’éruptions en provoquant la fonte des glaciers au sommet des volcans. Lorsque de grands volumes de glace au sommet des volcans fondent, la pression au-dessus de la chambre magmatique diminue. Le magma remontera pour trouver un nouvel état d’équilibre et provoquer une éruption.

Une étude a montré que l’énorme éruption de l’Eyjafjallajökull en Islande en 2010 a été déclenchée par ce phénomène. L’Islande perd environ 11 milliards de tonnes de glace chaque année, il pourrait donc y avoir encore plus.

En 1991, le mont Pinatubo aux Philippines a connu une grosse éruption lorsque le typhon Yunya a frappé le volcan et ses environs. Le Pinatubo grondait déjà, mais le typhon a exacerbé la force de l’explosion.

La vitesse élevée du typhon a fait perdre une pression importante à la zone qui l’entoure. En conséquence, la colonne d’air au-dessus du volcan a été emportée dans la trajectoire du typhon. Le Mont Pinatubo a connu un changement de pression et une grande éruption était inévitable.

Compte tenu du rôle important que joue le magma dans le déclenchement des éruptions volcaniques, étudier le magma de plus près peut aider à prévoir ces événements naturels spectaculaires.