Les volcans ne sont pas alimentés par du magma en fusion formé dans de grandes chambres selon une nouvelle étude, renversant les idées classiques sur les éruptions volcaniques.

Au lieu, l'étude suggère que les volcans sont alimentés par ce qu'on appelle des « réservoirs de bouillie » - des zones de cristaux principalement solides avec du magma dans les petits espaces entre les cristaux.

Notre compréhension des processus volcaniques, y compris celles menant aux plus grosses éruptions, a été basé sur le magma stocké dans des chambres « magmatiques » remplies de liquide – grandes, grottes souterraines pleines de magma liquide. Cependant, ceux-ci n'ont jamais été observés.

La nouvelle étude, par des chercheurs de l'Imperial College de Londres et de l'Université de Bristol et publié aujourd'hui dans La nature , suggère que l'hypothèse fondamentale d'une chambre magmatique doit être repensée.

Auteur principal, le professeur Matthew Jackson, du Département des sciences de la Terre et du génie de l'Impériale, a déclaré:"Nous devons maintenant examiner à nouveau comment et pourquoi les éruptions se produisent à partir de réservoirs en bouillie. Nous pouvons appliquer nos résultats à la compréhension des éruptions volcaniques ayant des implications pour la sécurité publique et également à comprendre la formation de gisements de minerais métalliques associés aux systèmes volcaniques. "

Pour éclater, les volcans ont besoin d'une source de magma - fondu, roche liquide – contenant relativement peu de cristaux solides. Traditionnellement, on pensait que ce magma s'était formé et stocké dans une grande grotte souterraine, appelé chambre magmatique.

Des études récentes sur la chimie du magma ont remis en cause ce point de vue, conduisant à la suggestion du modèle de réservoir de bouillie, où de plus petites piscines de magma se trouvent dans les petits espaces entre les cristaux solides. Cependant, le modèle de réservoir bouilli n'a pas pu expliquer comment des magmas contenant relativement peu de cristaux se forment et sont livrés aux volcans pour qu'ils éclatent à la surface.

Maintenant, avec une modélisation sophistiquée des réservoirs de bouillie, l'équipe de recherche a trouvé une solution. Dans le scénario du réservoir en bouillie, le magma est moins dense que les cristaux, l'amenant à s'élever à travers les espaces entre eux.

Au fur et à mesure qu'il monte, le magma réagit avec les cristaux, les fondant et conduisant à des zones locales contenant du magma avec relativement peu de cristaux. Ce sont ces zones de courte durée de magma accru qui peuvent conduire à des éruptions.

Co-auteur, le professeur Stephen Sparks, de l'École des sciences de la Terre de l'Université de Bristol, a déclaré:"Un mystère majeur sur les volcans est qu'ils étaient censés être sous-jacents à de grandes chambres de roche en fusion. De telles chambres magmatiques, cependant, étaient très difficiles à trouver.

"La nouvelle idée développée par les géologues d'Imperial et de Bristol est que la roche en fusion se forme dans des roches chaudes en grande partie cristallines, passant la plupart de son temps dans de petits pores dans la roche plutôt que dans de grandes chambres magmatiques. Cependant, la fonte des roches est lentement pressée pour former des flaques de fonte, qui peuvent alors éclater ou former des chambres magmatiques éphémères."

En plus du déclenchement des éruptions, le nouveau modèle de réservoir en bouillie peut aider à expliquer d'autres phénomènes dans les systèmes volcaniques, telles que l'évolution de la composition chimique du magma et la quantité de cristaux plus anciens pouvant éclater dans des magmas plus jeunes.