Les secrets des volcans : la force cachée qui sommeille sous nos pieds

L’activité volcanique représente la force naturelle par excellence à laquelle l’histoire de notre planète est intimement liée. Qu’entend-on par volcan très exactement ? Selon l’excellente définition donnée par Futura Sciences, “un volcan est un orifice de la croûte terrestre d’où s’échappent, lors des éruptions, de la lave (constituée de magma), des gaz (dioxyde de soufre, gaz carbonique, azote, par exemple) et des cendres“. Ces structures géologiques particulières façonnent les continents, influencent le climat et fertilisent les terres. Stratovolcans, caldeiras, volcans sous-marins ou volcans de rift, il en existe une multitude, classifiés selon leur forme, leur composition ou leurs types d’éruptions.

On dénombre aujourd’hui 1 670 volcans actifs de par le monde, la plupart se situant le long des limites des plaques tectoniques. Ces régions sont le théâtre d’interactions dynamiques entre les forces internes de notre planète et sa surface. Sous ces géants de pierres se cachent des processus complexes régissant les éruptions, invisibles à l’œil nu. Quels sont-ils et comment se forment-ils ?

L’ascension du magma, le moteur des éruptions

Toute éruption volcanique a un point commun : la présence de magma, une roche en fusion qui prend naissance dans la lithosphère. Cette dernière est la « zone formant l’une des enveloppes concentriques du globe terrestre […]d’épaisseur variant de moins de 100 km (sous les océans) à parfois plus de 200 km (sous les continents) » selon le Larousse. Il y règne des chaleurs infernales, excédant parfois les 1 200° C.

Les gouttes de magmas, moins denses que les roches qui les entourent, entament alors leur ascension au cœur de la lithosphère. Lorsqu’il voyage vers la surface, le magma se stocke naturellement dans ce que l’on appelle communément des chambres magmatiques, situées entre 20 et 50 kilomètres sous la surface. Aujourd’hui, on lui préfère le terme réservoir, car plus évocateur de la nature diffuse du stockage de magma.

En effet, il ne faut pas s’imaginer des cavernes remplies de magma, mais plutôt un réseau de fractures, de fissures et de vide où des éléments liquides et solides sont mélangés. Ces réservoirs jouent un rôle important dans le processus éruptif, puisque c’est ici que la composition chimique et structurelle du magma évolue. Sa densité change, sa viscosité, sa température et aussi sa capacité à contenir les gaz.

Plus haut dans son ascension, le magma atteint un réservoir superficiel, situé à quelques kilomètres seulement sous nos pieds. C’est là que tout se joue ! En raison de la sursaturation ambiante des gaz et des mouvements des plaques tectoniques, il peut arriver un phénomène de surpression. Si celui-ci atteint un seuil critique, la pression accumulée à l’intérieur du réservoir devient alors suffisamment puissante pour franchir le seuil de résistance des roches qui l’entourent.

La croûte terrestre se rompt, des fissures se créent et le magma et les gaz emmagasinés jusque-là s’échappent brutalement vers la surface. C’est l’éruption. Elle peut être de plusieurs natures, selon la quantité de gaz contenue, les caractéristiques géologiques locales, la composition chimique et la viscosité du magma : effusive ou explosive. À noter qu’il s’agit ici d’une description simplifiée, et que d’autres phénomènes complexes peuvent être à l’origine d’une éruption, comme l’interaction entre l’eau et le magma ou la décompression liée à la montée de ce dernier.

Ci-dessous, on peut clairement apercevoir la violence de l’éruption du Krakatoa le 17 octobre 2018, un volcan aux éruptions à forte dominance explosive. C’est le même volcan, qui le 27 août 1883, entra en éruption et produisit le bruit le plus intense jamais entendu dans l’histoire de l’humanité. Celui-ci était 10 000 fois plus intense que la bombe lancée sur la ville d’Hiroshima et la puissance de l’éruption était telle que les ondes de choc qui en découlèrent ont parcouru sept fois le globe.

Les volcans : créateurs et destructeurs de mondes

Si l’on surnomme les volcans les « architectes de notre planète », ce n’est pas pour rien. Ils ne sont pas de simples phénomènes spectaculaires à observer, mais jouent également un rôle clé dans la création de conditions favorables à la vie.

On estime aujourd’hui que les volcans ont façonné plus de 80 % de la surface terrestre. Un processus qui s’est étalé sur des millions d’années pendant lesquels ces derniers, ont fait s’accumuler de la lave solidifiée, déposé des cendres et des matériaux pyroclastiques (fragments de roches et de magma résultants des éruptions volcaniques). Cette activité a ainsi formé des montagnes, des plateaux, des îles et a contribué à modifier le paysage terrestre.

Grâce à eux, les premières atmosphères vivables ont pu naître par la libération de gaz comme le dioxyde de carbone, l’azote et la vapeur d’eau.

L’activité volcanique est par ailleurs à l’origine de la naissance de certains des sols les plus fertiles de notre planète. Les roches volcaniques sont très riches en minéraux essentiels, et lorsqu’elles se décomposent, elles libèrent des nutriments indispensables à la vie végétale, comme le calcium, le phosphore ou le potassium. Sans ces éléments, les premières civilisations n’auraient jamais pu profiter de terres arables pour développer l’agriculture.

Malgré la splendeur du spectacle qu’ils offrent et leur rôle écologique, le potentiel destructeur des volcans est énorme. Lorsque le Mont Tambora (Indonésie) a explosé en 1815, ce sont 92 000 personnes qui sont mortes directement ou indirectement des suites de cette éruption. Le Mont Pelée (Martinique) a détruit intégralement la ville de Saint Pierre en 1902, tuant plus de 30 000 personnes en quelques minutes. Plus récemment, l’éruption du Nevado del Ruiz (Colombie) en 1985 a provoqué d’énormes lahars (coulées de boues volcaniques) qui ont emporté 23 000 personnes.

Même si les outils de surveillance moderne ont évolué, les volcans restent largement imprévisibles, et prédire exactement une éruption reste encore impossible. Il n’y aura jamais de technologie qui nous protègera de la force de ces colosses. Les seuls moyens dont nous disposons pour atténuer le risque volcanique restent les systèmes d’alerte précoce doublés de bonnes stratégies d’évacuation.

• Le processus central menant à une éruption volcanique est la remontée sous pression du magma depuis les profondeurs de la lithosphère.
• Les volcans ont joué un rôle clé dans la formation de la Terre et ont participé à l’émergence de la vie.
• Ils sont aussi très destructeurs, certaines éruptions passées ont ainsi pu provoqué la mort de plusieurs dizaines de milliers de personnes chacune.

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