La plupart des volcans actifs sur Terre sont en sommeil, ce qui signifie qu'ils n'ont pas éclaté depuis des centaines voire des milliers d'années, et ne sont normalement pas considérés comme dangereux par la population locale. Une équipe de volcanologues de l'Université de Genève (UNIGE), en collaboration avec l'Université de Heidelberg en Allemagne, a mis au point une technique qui peut prédire le potentiel dévastateur des volcans. Les scientifiques ont utilisé du zircon, un petit cristal contenu dans les roches volcaniques, estimer le volume de magma qui pourrait éclater si le volcan Nevado de Toluca (Mexique) sortait de sa dormance. Jusqu'à 350 km ³ de magma - environ quatre fois le volume d'eau stocké dans le lac Léman - se trouvent actuellement sous le Nevado de Toluca et une éruption pourrait causer des ravages. La nouvelle technique, applicable à la plupart des types de volcans à travers le monde, est décrit dans la revue scientifique Communication Nature .

Les plus grandes éruptions volcaniques des 100 dernières années ont été provoquées par des volcans qui n'éclatent pas fréquemment et passent donc sous le radar des scientifiques. Pourtant aujourd'hui, 800 millions de personnes dans le monde vivent à proximité de volcans et sont potentiellement en danger. Un facteur déterminant de la dangerosité des volcans est le volume de magma éruptible stocké dans leur ventre, car cela est lié à l'ampleur des éruptions futures. Malheureusement, ce magma est stocké à des profondeurs inaccessibles de 6 à 10 km et ne peut être mesuré directement.

Petites montres avec thermomètre

Les volcanologues de l'UNIGE ont utilisé une nouvelle approche combinant géochronologie du zircon et modélisation thermique pour déterminer le volume de magma potentiellement éruptible présent dans les réservoirs volcaniques. "Le zircon est un petit cristal trouvé dans les roches éclatées par les volcans, et il contient de l'uranium et du thorium, " dit Gregor Weber, chercheur postdoctoral à l'UNIGE et co-auteur de l'étude. "La désintégration de ces éléments radioactifs nous permet de dater leur cristallisation. De plus, le zircon ne cristallise que dans une plage de température spécifique. Avec ces deux paramètres, nous pouvons déterminer à quelle vitesse le magma se refroidit sous un volcan. Comme une marmite d'eau, plus le pot est grand, plus il faut de temps pour le refroidir. Nous avons analysé les zircons qui ont éclaté au cours du dernier 1,5 million d'années par Nevado de Toluca, déterminant ainsi l'évolution de la température du magma stocké sous le volcan au cours du temps. Cette information peut être convertie en un volume de magma grâce à la modélisation thermique. » Cette approche a une résolution deux fois supérieure à celle des techniques existantes.

Monstre endormi

La méthodologie de l'étude a été appliquée au volcan mexicain Nevado de Toluca, aussi appelé Xinantécatl, un exemple représentatif d'un volcan endormi situé à proximité de Mexico. Les résultats ont été utilisés pour déterminer la taille maximale possible d'une future éruption de ce volcan, qui avec 350 km ³ pourrait avoir un effet potentiellement dévastateur. "Le système peut se réveiller rapidement si l'approvisionnement en magma profond recommence, " dit Weber.

Guider les radars

Ce constat est essentiel pour évaluer quantitativement le risque volcanique. "Connaître la taille d'un réservoir volcanique est important pour identifier les volcans les plus susceptibles de produire une éruption de grande ampleur à l'avenir. Notre méthode est une nouvelle façon d'évaluer les candidats à de telles éruptions, " explique Weber. Cette approche est applicable à la plupart des types de volcans, qu'elles soient actives ou dormantes, et fournit des informations précieuses sur les systèmes volcaniques qui doivent être surveillés de plus près.