La plupart des éruptions volcaniques sur Terre se produisent invisibles au fond des océans du monde. Ces dernières années, l’océanographie a montré que ces volcans sous-marins déposent non seulement de la lave, mais éjectent également de grandes quantités de cendres volcaniques.
Bernd Zimanowski, de Julius-Maximilians-Universität en Bavière, a déclaré dans un communiqué:
Ainsi, même sous des couches d’eau de plusieurs kilomètres d’épaisseur, qui exercent une grande pression et empêchent ainsi un dégazage efficace, il doit exister des mécanismes conduisant à une désintégration « explosive » du magma.
Comment des éruptions volcaniques explosives sont-elles possibles en profondeur sous l’eau? Zimanowski fait partie d’un groupe de recherche international qui a maintenant démontré un mécanisme pour ces explosions sous-marines. Les résultats ont été publiés le 29 juin 2020 dans la revue à comité de lecture Nature Geoscience.
L’équipe a effectué des recherches sur le volcan du Mont sous-marin du Havre, situé au nord-ouest de la Nouvelle-Zélande à environ un demi-mille (1 000 mètres) sous la surface de la mer. La communauté scientifique a pris conscience du volcan lorsqu’il est entré en éruption en 2012. L’éruption a créé un tapis flottant de pierre ponce qui s’est étendu à environ 400 kilomètres carrés, soit à peu près la taille de la ville de Vienne.
Pour la nouvelle recherche, l’équipe a utilisé un robot de plongée pour examiner les dépôts de cendres sur le fond marin. À partir des données d’observation, le groupe a détecté plus de 100 millions de mètres cubes (3,5 milliards de pieds cubes) de cendres volcaniques. Le robot de plongée a également prélevé des échantillons du fond marin, qui ont ensuite été analysés en laboratoire. Zimanowski il a dit:
Nous avons fondu le matériau et l’avons mis en contact avec de l’eau dans diverses conditions. Dans certaines conditions, des réactions explosives se sont produites qui ont conduit à la formation de cendres volcaniques artificielles.
La comparaison de ces cendres avec les échantillons naturels a montré que les processus en laboratoire devaient être similaires à ceux qui se déroulaient à une profondeur de 1 000 mètres au fond de la mer. Zimanowski ajouté:
Dans le processus, la matière fondue a été placée sous une couche d’eau dans un creuset d’un diamètre de dix centimètres puis déformée avec une intensité que l’on peut également attendre lorsque du magma émerge du fond marin. Des fissures se forment et de l’eau jaillit brusquement dans le vide créé. L’eau se dilate alors de manière explosive. Enfin, les particules et l’eau sont éjectées de manière explosive. Nous les menons à travers un tube en forme de U dans un bassin d’eau pour simuler la situation de refroidissement sous l’eau.
Les particules ainsi créées, les « cendres volcaniques artificielles », correspondaient en forme, en taille et en composition aux cendres naturelles.
Les chercheurs estiment que d’autres investigations devraient également montrer si des explosions volcaniques sous-marines pourraient avoir un effet sur le climat. Zimanowski il a dit:
Avec les éruptions de lave sous-marines, il faut un temps assez long pour que la chaleur de la lave soit transférée à l’eau. Dans les éruptions explosives, cependant, le magma est divisé en minuscules particules. Cela peut créer des impulsions de chaleur si fortes que les courants d’équilibre thermique dans les océans sont perturbés localement ou même globalement.
Conclusion: Comment des éruptions volcaniques explosives sont possibles au fond de la mer.