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Les éruptions volcaniques comptent parmi les événements naturels les plus puissants. Même si les éruptions emblématiques telles que celles du Vésuve, du Krakatoa et du Mont Saint-Helens captivent notre imagination, la majorité (environ 80 %) ont lieu sous la surface de l'océan.
Pendant la majeure partie de l’histoire de l’humanité, le fonctionnement des volcans submergés est resté un mystère car ils se trouvent à des milliers de pieds sous le niveau de la mer. Aujourd'hui, les progrès en matière de cartographie sonar, de submersibles en haute mer et de véhicules sous-marins autonomes (AUV) permettent aux scientifiques de localiser, surveiller et même filmer ces éruptions en temps réel.
Dans tous les volcans, le magma monte jusqu'à briser un évent, un processus connu sous le nom d'explosion. . Sous l’eau, cependant, l’eau environnante exerce une pression plus de 100 fois supérieure à celle d’un volcan au niveau de la mer. Cette pression hydrostatique supprime la force ascendante de l’éruption, la transformant en une fissure plutôt qu'une coulée de lave classique.
L'eau froide à haute pression refroidit la roche en fusion presque instantanément, un processus appelé trempe. . En conséquence, la lave se solidifie rapidement, produisant de la roche dure plutôt que la lave coulante observée sur terre. Si l'évent se trouve près de la surface, la collision de la roche en fusion avec l'eau vaporise l'eau et produit un panache qui peut s'élever dans l'atmosphère, un phénomène connu sous le nom d'efflorescence volcanique. ou panache fissile .
Dans de nombreux cas, les volcans sous-marins émettent des courants d'eau chaude et de vapeur, appelés vents hydrothermaux. - sans briser la surface. Ces évents peuvent créer une lueur subtile et fumante qui signale une activité cachée sous les vagues.
Les volcans se forment aux limites des plaques tectoniques, là où le mouvement de la croûte terrestre crée l’énergie qui propulse le magma. Dans la « ceinture de feu » du Pacifique, plus de 90 % des tremblements de terre et 75 % des volcans de la planète sont situés le long de ces frontières.
L’activité magmatique peut déclencher des tremblements de terre, qui à leur tour peuvent déclencher des éruptions. La relation est si étroite que les scientifiques prédisent souvent les éruptions en surveillant les essaims sismiques. Par exemple, deux séismes de magnitude 5,9 et 6,0 ont frappé l'Antarctique en 2020 après le réveil du mont Erebus, endormi.
Lorsqu’une éruption sous-marine déplace suffisamment d’eau pour générer un tsunami, la vague qui en résulte peut dévaster les communautés côtières. Une étude de 2019 dans Rapports scientifiques ont découvert que les tsunamis ont causé 20 % de tous les décès liés aux éruptions volcaniques au cours des quatre derniers siècles.
Même si de nombreuses éruptions sont silencieuses, certaines créent de nouvelles terres. Le processus commence lorsqu'un évent volcanique construit un « cône » qui s'élève progressivement au-dessus du fond marin, formant un mont sous-marin. . Pendant des millions d'années, des coulées de lave continues peuvent pousser la structure au-dessus de la ligne de flottaison, donnant naissance à des îles comme Hawai'i, Samoa et l'Islande.
Lorsqu'un évent éclate près de la surface, il peut expulser des cendres, des roches et des matières organiques, collectivement appelés récif anastomosé. -dans l'atmosphère. Ce « champignon » de la vie forme de nouveaux écosystèmes et peut ensemencer des biomes entiers.
Cependant, sans activité volcanique soutenue, les îles nouvellement formées peuvent s'éroder et retomber sous les vagues, un processus appelé dénudation subaérienne. .
Les éruptions sous-marines peuvent être mortelles, détruisant instantanément les poissons et autres organismes marins. Pourtant, les mêmes évents offrent une créneau environnemental unique. qui soutient des communautés diverses. Les sources hydrothermales, par exemple, sont riches en minéraux et en gaz, ce qu'on appelle les écosystèmes chimiosynthétiques. - qui peut héberger des espèces que l'on ne trouve nulle part ailleurs.
Les recherches suggèrent que les sources hydrothermales pourraient avoir été le berceau de la vie sur Terre. Les conditions extrêmes (températures élevées, pH faible et énergie chimique abondante) constituent le modèle idéal pour les premières formes de vie.
Les scientifiques localisent les volcans en mesurant les ondes sismiques au fond des océans et en cartographiant les changements de pression de l’eau à l’aide d’enregistreurs de pression au fond. Ces outils révèlent de subtiles élévations du fond marin qui indiquent des structures volcaniques cachées.
Une réalisation historique a eu lieu en 2009, lorsque la première séquence vidéo en direct d'une éruption sous-marine a été capturée à West Mata, dans le Pacifique Sud. Les images montraient de la lave en fusion éclatant comme une « bulle de feu » et ont depuis guidé les études ultérieures.
Bien que rarement dangereuses pour l’homme, la dernière décennie a été marquée par plusieurs éruptions spectaculaires. En 2022, le volcan Hunga Tonga-Hunga Ha'apai, dans le Pacifique Sud, a produit l'éruption sous-marine la plus puissante jamais enregistrée :son panache a libéré suffisamment de vapeur pour remplir 58 000 piscines olympiques et a même réduit temporairement la couche d'ozone atmosphérique.
En 2023, une nouvelle île a brièvement émergé au large d’Iwo Jima, au Japon, après une éruption de 10 jours. À la mi-2024, l'île était à nouveau en grande partie submergée, illustrant la nature éphémère des îles volcaniques.
Aujourd’hui, le mont sous-marin Axial au large des côtes de l’Oregon est un volcan sous-marin actif. Bien que sa profondeur (environ 1,6 km sous la surface) le maintienne loin des côtes peuplées, les scientifiques le surveillent de près pour détecter toute activité sismique ou tsunami potentielle.