Magma pétillant en laboratoire utilisé comme matériau de départ pour les expériences de viscosité. Crédit :Danilo Di Genova
Les éruptions volcaniques sont l'expression la plus spectaculaire des processus agissant à l'intérieur de toute planète active. Les éruptions effusives consistent en un flux de lave doux et régulier à la surface, tandis que les éruptions explosives sont des phénomènes violents qui peuvent éjecter des matières chaudes jusqu'à plusieurs kilomètres dans l'atmosphère.
La transition entre ces éruptions représente l'un des risques naturels les plus dangereux.
La compréhension des mécanismes régissant une telle transition a inspiré d'innombrables études en sciences de la Terre au cours des dernières décennies.
Dans une nouvelle étude dirigée par le Dr Danilo Di Genova, de l'École des sciences de la Terre de l'Université de Bristol, une équipe internationale de scientifiques fournit des preuves, pour la première fois, qu'un point de basculement subtil de la chimie des magmas sépare clairement les éruptions effusives des éruptions explosives dans le monde entier.
De plus, ils démontrent que les variabilités à l'échelle nanométrique des magmas peuvent augmenter considérablement le potentiel explosif des volcans.
Le Dr Di Genova a déclaré :« Les nouvelles données expérimentales, la modélisation thermodynamique et l'analyse des données de composition des enregistrements volcaniques mondiaux que nous avons présentés dans notre étude fournissent des preuves combinées d'une discontinuité soudaine dans le comportement d'écoulement des magmas rhyolitiques qui détermine si un volcan éclate de manière effusive ou explosive.
"La discontinuité d'écoulement identifiée peut être traversée par de petits changements de composition dans les magmas rhyolitiques et peut être induite par cristallisation, assimilation, reconstitution ou mélange de magma.
Le volcan Calbuco (Chili). éruption de 2015. Crédit :Jorge Nauto
"Les variations de comportement d'écoulement induites par la composition peuvent également provenir de changements dans les paramètres intrinsèques du magmas tels que la température, pression ou fugacité de l'oxygène.
Ceux-ci peuvent entraîner la revitalisation d'une chambre magmatique précédemment « verrouillée » via une fluidification chimique ou peuvent entraver un dégazage efficace et conduire à un potentiel explosif accru via un « renforcement » chimique d'un magma.
Par ailleurs, l'étude a montré comment la précipitation soudaine de nanocristaux contenant du fer, qui ont été récemment trouvés dans les roches volcaniques, peut augmenter le potentiel explosif d'un magma via à la fois l'épuisement du fer dans la structure fondue et la fourniture de points de nucléation pour les bulles de gaz qui entraînent une éruption explosive.
« Un point de basculement chimique régissant le style de mobilisation et d'éruption du magma rhyolitique » est publié dans La nature .
