Pourquoi les volcans entrent-ils une éruption ?

Les éruptions volcaniques sont beaucoup plus complexes, diverses et causées par une multitude d’événements.

Directement sous la croûte terrestre, il y a des couches de roche en fusion qui, en raison des températures élevées au cœur, sont fondues pour former du magma.

Le magma contient divers gaz – principalement du dioxyde de carbone, de la vapeur d’eau et du dioxyde de soufre. Il est stocké dans des chambres magmatiques scellées sous un couvercle de roche solide.

En raison de son état liquéfié, le magma est moins dense que la roche au-dessus et commence à s’élever. Simultanément, la vapeur d’eau s’échappe sous forme de bulles, ce qui augmente la densité relative du dioxyde de carbone et du dioxyde de soufre.

Avec le temps, ces gaz se dilatent jusqu’à 1000 fois leur taille originale, ce qui augmente la pression sur le couvercle de la chambre à un point tel qu’une éruption se produit. C’est la même chose que lorsque vous secouez une boisson gazeuse et qu’elle explose lorsque vous ouvrez le couvercle – en la secouant, vous séparez les molécules de dioxyde de carbone, provoquant une accumulation de gaz et de pression.

Quand le magma est libéré – à travers les ruptures de la croûte terrestre que nous appelons volcans – il est connu sous le nom de lave, qui est chaud à 1100 degrés Celsius. Typiquement, il formera aussi des nuages pyroclastiques : des cascades de cendres chaudes, de gaz et de fragments de roche en fusion, qui sont d’environ 1000 degrés Celsius et voyagent à environ 700 kilomètres à l’heure.

Qu’est-ce qui cause une éruption volcanique ?
Le concept fondamental d’une éruption est qu’une augmentation de la pression sur le couvercle de la chambre provoque la libération du magma par le dessous. Cependant, il y a des variations dans la cause de ce mouvement magmatique et le type d’éruption générée.

Les volcans se trouvent généralement près des limites des plaques tectoniques de la Terre. Ceux-ci peuvent soit s’écarter et laisser un espace dans la surface, soit ils peuvent se pousser l’un sous l’autre – un processus appelé subduction.

Lorsque les plaques se séparent, le magma monte lentement afin de combler le vide par une légère explosion de lave basaltique mince, qui est à des températures de 800 à 1200 degrés Celsius.

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Cependant, lorsqu’une plaque se glisse sous l’autre, cela force la roche en fusion, les sédiments et l’eau de mer à pénétrer dans la chambre magmatique. La roche et les sédiments sont fondus en magma frais et finissent par surcharger la chambre jusqu’à ce qu’elle entre en éruption, libérant de la lave andésitique collante et épaisse, à des températures de 800 à 1000 degrés Celsius.

La tectonique des plaques n’est cependant pas la seule cause d’éruptions.

La baisse des températures peut faire cristalliser le vieux magma et le faire couler au fond de la chambre, forçant le magma frais et liquéfié à sortir – un peu comme lorsqu’on laisse tomber une brique dans un seau d’eau.

Une diminution de la pression externe sur la chambre magmatique peut également permettre une éruption en minimisant sa capacité à retenir les pressions croissantes de l’intérieur. Ceci est souvent causé par des événements naturels, comme les typhons, qui diminuent la densité de la roche, ou par la fonte glaciaire sur le couvercle de la chambre, qui altère la composition de la roche fondue. On pense que la fonte des glaciers a été l’une des causes de l’éruption d’Eyjafjallajökull en Islande en 2010.

Les volcans dits ” points chauds ” sont ceux qui se forment loin des limites des plaques tectoniques. Ils sont créés au fur et à mesure que les plaques se déplacent et exposent les soulèvements chauds du manteau de la Terre, connus sous le nom de panaches. Les volcans que l’on trouve dans les îles hawaïennes sont de ce genre.

Quels sont les différents types de volcans ?
Il existe trois principaux types de volcans.

Un volcan bouclier a un aspect de dôme plat et libère la lave basaltique d’une manière douce qui est souvent lente et facile à distancer pour les humains.
Un stratovolcan a la forme classique d’un cône et libère du magma andésitique. Elle produit de violentes grandes éruptions et conduit souvent à des coulées pyroclastiques et à des coulées de boue. Le volcan actif du mont Agung à Bali fait partie de cette catégorie.
Un volcan caldera a un aspect circulaire en forme de bassin et libère de la lave rhyolitique épaisse qui se situe entre 650 et 800 degrés Celsius. Sa forme est due à l’ampleur de ses éruptions, qui provoquent l’effondrement des parois de la chambre magmatique. Cela se produit lorsque toute la chambre se vide, la laissant sans support et susceptible de s’effondrer. Ce processus est cyclique et ne signifie pas que le volcan est en sommeil.
Coupe transversale de 3 types de volcans. L’échelle verticale est quelque peu exagérée.
Coupe transversale de 3 types de volcans. L’échelle verticale est quelque peu exagérée.
UIG / GETTY

Qu’est-ce qui détermine la taille d’une éruption ?
En fin de compte, la taille d’une éruption dépendra de l’épaisseur du magma, de la densité des gaz qu’il contient et de la quantité de nouveau magma poussé dans la chambre magmatique.

La lave basaltique permet au gaz de s’échapper facilement, ce qui entraîne des éruptions plus petites, tandis que la lave andésitique et rhyolitique rend la fuite du gaz plus difficile, ce qui entraîne des éruptions plus importantes.

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