Les éruptions volcaniques sont fréquentes sur Terre. Le Stromboli entre en éruption toutes les dix minutes et crache quelques dizaines de mètres cubes de lave à chaque jaillissement. La dernière grande éruption, elle, il y a 70 000 ans a expulsé des milliers de kilomètres cubes de magma.
Jusqu’à présent, les scientifiques ne connaissaient pas exactement les facteurs déterminant la fréquence des éruptions en fonction de leur ampleur. L’éruption de Eyjafjallajökull en Islande l’a démontré, ce manque de connaissances a un impact considérable sur la société et pafois sur la vie humaine.
Accumulation de magma
Les chercheurs ont découvert que les petites éruptions, jusqu’à 500km3 de magma émis, sont déclenchées par l’accumulation de magma dans la chambre magmatique. Pour qu’une éruption se produise, il faut que la température du magma dans la chambre magmatique soit suffisamment élevée pour en réduire la viscosité et qu’il y ait assez de pression pour éjecter le magma. L’accumulation de magma dans des chambres magmatiques de petite taille provoque des éruptions volcaniques assez fréquentes et peu importantes puisque le « réservoir » a une taille modérée.
Flottabilité du magma
C’est alors qu’intervient un autre élément: la flottabilité. Le magma, moins dense que les roches qui l’entourent, a tendance à monter vers la surface, ce qui augmente la pression dans la chambre et, au fil des accumulations, provoque une éruption. Le mécanisme prend plus de temps et le volume amoncelé est extrêmement important, occasionnant ainsi des « super éruptions ».
En réalisant près de 1,2 million de simulations les scientifiques ont établi des tendances pour tous les phénomènes volcaniques quelle que soit leur taille. Ils ont utilisé les données de l’âge d’un minéral présent dans la roche volcanique, le Zircon, pour déterminer le temps qu’il a fallu pour construire la chambre magmatique qui alimente les éruptions. La combinaison des informations sur l’éruption naturelle et des résultats de la modélisation permet de définir la probabilité qu’une éruption de grande envergure se produise dans les cent ans à venir par exemple.
Un paramètre imprévisible impose cependant une marge d’erreur. La quantité de magma produite par la Terre, et par extension le volume qui sera injecté dans la chambre magmatique, varie d’une période et d’une zone géographique à une autre.
Définir la magnitude maximale
Par ailleurs, les chercheurs ont voulu définir, pour la première fois, la magnitude maximale d’une éruption volcanique comme le font les spécialistes des séismes.
« Nous avons estimé que l’éruption la plus importante qui pourrait se produire cracherait au plus, 35 000 km3 de magma. Généralement, environ 10% du contenu de la chambre magmatique est expulsé, ce qui signifie que la plus grosse éruption devrait libérer, en réalité, 3 500 km3 de lave, explique Luca Caricchi, professeur à la Section des sciences de la Terre et de l’environnement de l’UNIGE et premier auteur de l’étude. Potentiellement, la prochaine « super éruption » pourrait être celle du volcan du Yellowstone. Reste à déterminer quelle est la probabilité que cette éruption se produise dans les siècles à venir ».
