La plupart des éruptions volcaniques ont lieu de manière invisible au fond des océans du monde. Dans les années récentes, L'océanographie a montré que ce volcanisme sous-marin non seulement dépose de la lave mais éjecte également de grandes quantités de cendres volcaniques.

"Donc, même sous des couches d'eau de plusieurs kilomètres d'épaisseur, qui exercent une forte pression et empêchent ainsi un dégazage efficace, il doit y avoir des mécanismes qui conduisent à une désintégration « explosive » du magma, " dit le professeur Bernd Zimanowski, chef du laboratoire physico-volcanologique de la Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg en Bavière, Allemagne.

Publication d'un groupe de recherche international

Un groupe de recherche international dirigé par les professeurs James White (Nouvelle-Zélande), Pierfrancesco Dellino (Italie) et Bernd Zimanowski (JMU) ont démontré pour la première fois un tel mécanisme. Les résultats ont été publiés dans la revue Géosciences de la nature .

L'auteur principal est le Dr Tobias Dürig de l'Université d'Islande, un ancien élève de JMU et ancien lauréat du prix Röntgen du JMU Institute of Physics. Avant d'aller en Islande, Dürig était membre des groupes de recherche du professeur Zimanowski et du professeur White.

Robot de plongée envoyé à une profondeur de 1, 000 mètres

L'équipe a fait des recherches sur le volcan Havre Seamount situé au nord-ouest de la Nouvelle-Zélande à une profondeur d'environ 1, 000 mètres sous la surface de la mer. Ce volcan est entré en éruption en 2012, et la communauté scientifique en a pris conscience.

L'éruption a créé un tapis flottant de particules de pierre ponce qui s'est étendu à environ 400 kilomètres carrés, soit à peu près la taille de la ville de Vienne. Maintenant, un robot de plongée a été utilisé pour examiner les dépôts de cendres sur le fond marin. À partir des données d'observation, le groupe de James White a détecté plus de 100 millions de mètres cubes de cendres volcaniques.

Le robot de plongée a également prélevé des échantillons du fond marin, qui ont ensuite été utilisés dans des études expérimentales conjointes dans le Laboratoire Physique-Volcanologique de JMU.

Expériences au Laboratoire Physico-Volcanologique

"Nous avons fait fondre le matériau et l'avons mis en contact avec de l'eau dans diverses conditions. Dans certaines conditions, des réactions explosives se sont produites qui ont conduit à la formation de cendres volcaniques artificielles, " explique Bernd Zimanowski. La comparaison de ces cendres avec les échantillons naturels a montré que les processus en laboratoire devaient être similaires à ceux qui ont eu lieu à une profondeur de 1, 000 mètres au fond de la mer.

Zimanowski décrit les expériences décisives :« Dans le processus, le matériau en fusion a été placé sous une couche d'eau dans un creuset d'une dizaine de centimètres de diamètre puis déformé avec une intensité que l'on peut également attendre lorsque le magma émerge du fond marin. Des fissures se forment et de l'eau jaillit brutalement dans le vide créé. L'eau se dilate alors de façon explosive. Finalement, des particules et de l'eau sont éjectées de manière explosive. Nous les conduisons à travers un tube en forme de U dans un bassin d'eau pour simuler la situation de refroidissement sous l'eau. » Les particules ainsi créées, la «cendre volcanique artificielle, ' correspondait en forme, taille et composition à la cendre naturelle.

Effets possibles sur le climat

« Avec ces résultats, nous avons maintenant une bien meilleure compréhension de la façon dont les éruptions volcaniques explosives sont possibles sous l'eau, ", explique le professeur JMU. Des investigations supplémentaires devraient également montrer si les explosions volcaniques sous-marines pourraient éventuellement avoir un effet sur le climat.

"Avec des éruptions de lave sous-marine, il faut beaucoup de temps pour que la chaleur de la lave soit transférée à l'eau. Dans les éruptions explosives, cependant, le magma est fragmenté en minuscules particules. Cela peut créer des impulsions de chaleur si fortes que les courants d'équilibre thermique dans les océans sont perturbés localement ou même globalement. » Et ces mêmes courants ont un impact important sur le climat mondial.

Info Box :Volcans au fond de l'océan

Il y en a environ 1, 900 volcans actifs sur terre ou sous forme d'îles. On estime que le nombre de volcans sous-marins est beaucoup plus élevé. Les chiffres exacts ne sont pas connus parce que la mer profonde est en grande partie inexplorée. Par conséquent, la plupart des éruptions volcaniques sous-marines passent inaperçues. Les volcans sous-marins se développent lentement vers le haut par des éruptions récurrentes. Lorsqu'ils atteignent la surface de l'eau, elles deviennent des îles volcaniques, comme le Stromboli actif près de la Sicile ou certaines des îles Canaries.