Les éruptions volcaniques au plus profond de nos océans sont capables de libérations d'énergie extrêmement puissantes, à un débit suffisamment élevé pour alimenter l'ensemble des États-Unis, selon une étude publiée aujourd'hui.

Les éruptions des volcans des grands fonds ont longtemps été considérées comme relativement inintéressantes par rapport à celles sur terre. Alors que les volcans terrestres produisent souvent des éruptions spectaculaires, la dispersion de cendres volcaniques dans l'environnement, on pensait que les éruptions marines profondes ne produisaient que des coulées de lave lentes.

Mais les données recueillies par des véhicules télécommandés au fond du Pacifique Nord-Est et analysées par des scientifiques de l'Université de Leeds, a révélé un lien entre la façon dont les cendres sont dispersées lors des éruptions sous-marines et la création de grandes et puissantes colonnes d'eau chauffée s'élevant du fond de l'océan, connu sous le nom de mégaplumes.

Ces mégaplumes contiennent de l'eau chaude riche en produits chimiques et agissent de la même manière que les panaches atmosphériques vus des volcans terrestres, s'étendant d'abord vers le haut puis vers l'extérieur, emportant avec eux des cendres volcaniques. La taille des mégaplumes est immense, avec des volumes d'eau équivalents à quarante millions de piscines olympiques. Ils ont été détectés au-dessus de divers volcans sous-marins mais leur origine est restée inconnue. Les résultats de cette nouvelle recherche montrent qu'ils se forment rapidement lors de l'éruption de lave.

La recherche a été menée par Sam Pegler, de l'École de mathématiques et David Ferguson, de l'École de la Terre et de l'Environnement et est publié aujourd'hui dans la revue Communication Nature .

Ensemble, ils ont développé un modèle mathématique qui montre comment les cendres de ces éruptions sous-marines se propagent à plusieurs kilomètres du volcan. Ils ont utilisé le motif de cendres déposé par une éruption sous-marine historique pour reconstituer sa dynamique. Cela a montré que le taux d'énergie libérée et nécessaire pour transporter les cendres aux distances observées est extrêmement élevé, équivalent à la puissance utilisée par l'ensemble des États-Unis.

David Ferguson a déclaré :« La majorité de l'activité volcanique de la Terre se produit sous l'eau, principalement à des profondeurs de plusieurs kilomètres dans l'océan profond, mais, contrairement aux volcans terrestres, même détecter qu'une éruption s'est produite sur le fond marin est extrêmement difficile. Par conséquent, les scientifiques ont encore beaucoup à apprendre sur le volcanisme sous-marin et ses effets sur l'environnement marin."

La recherche montre que les éruptions sous-marines provoquent la formation de mégaplumes, mais la libération d'énergie est si rapide qu'elle ne peut pas être fournie à partir de la lave en fusion seule. Au lieu, la recherche conclut que les éruptions volcaniques sous-marines conduisent à la vidange rapide des réservoirs de fluides chauds dans la croûte terrestre. Alors que le magma se fraie un chemin vers le fond marin, il entraîne avec lui ce fluide chaud.

Sam Pegler a ajouté :« Notre travail fournit la preuve que les mégaplumes sont directement liés à l'éruption de lave et sont responsables du transport des cendres volcaniques dans les profondeurs de l'océan. Il montre également que les panaches doivent s'être formés en quelques heures, créant un immense taux de libération d'énergie.

David Ferguson ajoute :« Observer une éruption sous-marine en personne reste extrêmement difficile, mais le développement d'instruments basés sur le fond marin signifie que les données peuvent être diffusées en direct au fur et à mesure que l'activité se déroule.

Des efforts comme ceux-là, de concert avec la cartographie et l'échantillonnage continus du plancher océanique, le caractère volcanique de nos océans est lentement révélé. »