De la lave s'écoule d'un évent actif lors de l'éruption du volcan Kīlauea en 2018. Crédit :U.S. Geological Survey
Des précipitations excessives et soutenues ont déclenché l'éruption en 2018 du volcan Kīlauea à Hawaï, selon des chercheurs de la Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science de l'Université de Miami (UM). Les chercheurs suggèrent que les modèles de précipitations locales peuvent contribuer de manière significative au moment et à la fréquence de l'éruption du Kīlauea et peut-être d'autres volcans.
Dans une nouvelle étude, publié dans la revue La nature , Les scientifiques de l'UM Rosenstiel School, Jamie Farquharson et Falk Amelung, ont montré que l'éruption avait probablement été déclenchée par une et parfois extrêmes, précipitations dans les mois qui ont précédé l'événement.
« Nous savions que les changements dans la teneur en eau du sous-sol de la Terre peuvent déclencher des tremblements de terre et des glissements de terrain. Nous savons maintenant que cela peut également déclencher des éruptions volcaniques, " dit Falk Amelung, professeur de géophysique à l'UM Rosenstiel School et co-auteur de l'étude. "Sous la pression du magma, la roche humide se brise plus facilement que la roche sèche. C'est aussi simple que ça."
L'éruption de longue durée du Kīlauea, l'un des volcans les plus actifs d'Hawaï, est entré dans une nouvelle phase extraordinaire le 3 mai, 2018, jetant de la lave incandescente à près de cent pieds dans les airs et crachant de la lave sur 13 miles carrés à travers la côte est bien peuplée de la grande île d'Hawaï. L'éruption sans précédent, qui a détruit des centaines de maisons, impliquait l'effondrement de la caldeira du sommet avant qu'elle ne cesse quatre mois plus tard en septembre 2018.
En utilisant une combinaison de mesures au sol et par satellite des précipitations, Farquharson et Amelung ont modélisé la pression du fluide dans l'édifice du volcan au fil du temps - un facteur qui peut directement influencer la tendance à la défaillance mécanique dans le sous-sol, finalement conduire l'activité volcanique.
Les résultats de l'équipe mettent en évidence que la pression du fluide était à son plus haut niveau en près d'un demi-siècle juste avant l'éruption, qu'ils proposent de faciliter le mouvement du magma sous le volcan. Leur hypothèse explique également pourquoi il n'y a pas eu de soulèvement généralisé du volcan au cours des mois précédents.
12 mai 2018, le panache de cendres du Kīlauea est visible en train de dériver à travers l'île alors qu'un grand banc de nuages de pluie empiète sur la côte nord. Crédit :prise par l'astronaute à bord de l'ISS (NASA Photo ID :ISS055-E-70297)
"Une éruption se produit lorsque la pression dans la chambre magmatique est suffisamment élevée pour briser la roche environnante et que le magma remonte à la surface, " a déclaré Amelung. " Cette pressurisation provoque un gonflement du sol de plusieurs dizaines de centimètres. Comme nous n'avons pas vu d'inflation significative au cours de l'année précédant l'éruption, nous avons commencé à réfléchir à des explications alternatives."
Alors que de petites explosions de vapeur et des tremblements de terre volcaniques ont été liés à l'infiltration des précipitations sur d'autres volcans dans le passé, c'est la première fois que ce mécanisme est invoqué pour expliquer des processus magmatiques plus profonds.
"De façon intéressante, lorsque nous enquêtons sur le record historique des éruptions du Kīlauea, nous voyons que les intrusions magmatiques et les éruptions enregistrées sont presque deux fois plus susceptibles de se produire pendant les périodes les plus humides de l'année, " a déclaré Jamie Farquharson, chercheur postdoctoral à l'UM Rosenstiel School et auteur principal de l'étude.
Les auteurs soulignent que si ce processus peut être détecté à Kīlauea, alors il est susceptible de se produire ailleurs aussi.
« Après avoir établi les preuves des éruptions déclenchées par les précipitations au Kīlauea, ce sera fascinant d'étudier d'autres volcans, " a déclaré Farquharson. " Si nous pouvons identifier les régions du globe où ce type de couplage entre les précipitations et le volcanisme existe, cela pourrait contribuer grandement à l'alerte avancée des risques volcaniques associés. »
"Il a été démontré que la fonte des calottes glaciaires en Islande a entraîné des changements de productivité volcanique, " a déclaré Farquharson. " Comme le changement climatique en cours devrait entraîner des changements dans les régimes de précipitations, nous nous attendons à ce que cela puisse influencer de la même manière les modèles d'activité volcanique. »
"Cette étude n'a été possible que grâce à un certain nombre de satellites d'observation de la Terre, " a déclaré Amelung. "Nous avons obtenu des informations sur les précipitations d'une mission conjointe entre la NASA et l'Agence d'exploration spatiale japonaise et des observations de déformation du sol d'une mission de l'Agence spatiale européenne. "
L'étude, intitulé "Des précipitations extrêmes ont déclenché l'éruption du rift de 2018 au volcan Kīlauea, " par Farquharson et Amelung de l'UM Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science, a été publié le 22 avril 2020 dans la revue La nature .
