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Le volcan islandais Eyjafjöll est entré dans une phase plus violente et explosive

78503 lectures / 43 commentaires09 septembre 2010, 14 h 19

Le volcan islandais Eyjafjöll, endormi depuis près de 190 ans est entré en éruption le 20 mars 2010. Après une première phase d'activité de trois semaines, le volcan est entré depuis le 14 avril dans une seconde phase, plus explosive, à l'origine d'un nuage de cendres qui rend impossible tout trafic aérien au dessus d'une grande partie de l'Europe.

L'Islande, une île volcanique instable

L'Islande est une île résultant de l'activité d'un point chaud et de la dorsale médio-atlantique. Cette dorsale caractérise l'écartement entre les plaques nord-américaine et eurasienne. Elle forme une gigantesque chaîne de volcans sous-marins sur 15 000 km de long. Les deux plaques s'écartent à raison de 2 cm par an. L'Islande en est la seule partie émergée en raison du point chaud situé à l'aplomb. Cette île est presque en totalité composée de roches volcaniques et comporte de nombreux volcans actifs (environ 130) dont un grand nombre est couvert de glaciers. Le volcan actuellement en éruption est situé sous le glacier Eyjafjallajökull.

Le volcan Eyjafjöll

Situé à 160 km au sud-est de la capitale de l'Islande, Reykjavík, le volcan Eyjafjöll est un stratovolcan composé d'une alternance de couches de cendres, de lave et de roches éjectées par les éruptions antérieures. Il est situé sous un glacier d'environ 200 m d'épaisseur qui culmine à 1666 m d'altitude. Ce volcan âgé de 700 000 ans possède peu d'activité historique : autour de 550, 1612 (l'éruption a alors duré seulement 3 jours) et 1821-1823 où l'activité volcanique a duré plus d'un an. Malgré ses éruptions, il est plutôt moins actif que les autres volcans présents dans cette zone volcanique de l'Islande.
La fin de l'éruption de Eyjafjöll coïncide avec le début en 1823, de l'éruption du Katla, qui a été l'éruption la plus violente d'Islande au cours de ces 200 dernières années.

Coupe de l'Eyjafjöll et du Katla
© Páll Einarsson

Les éruptions de 2010

Les premiers signes de cette éruption sont apparus en Avril 2009, lorsque des séismes ont été enregistrés à 20-25 km de profondeur sous le volcan Eyjafjallajökull. Cette sismicité a été suivie d’une période de calme jusqu’à fin décembre 2009, lorsque le gonflement du volcan a commencé.

Cette éruption se subdivise en deux phases bien distinctes entrecoupées par deux jours d'inactivité le 13 et 14 Avril 2010. En parallèle avec cette coupure dans l'activité, la chimie du magma a été totalement modifiée.

Première phase : 20 mars - 12 avril 2010

Le 20 Mars 2010, peu avant minuit, l'Eyjafjallajöll entre en éruption de manière excentrée par rapport au sommet de l'édifice. Le point d'émission se situe au niveau du col séparant l'Eyjafjallajöll du volcan voisin le Katla. Les premiers séismes précurseurs de cette éruption ont été enregistrés par le réseau de surveillance islandaise en Avril 2009. Cette éruption est une éruption fissurale (comme souvent en Islande). La fissure s'étend sur 800 mètres de long. Elle est caractérisée par l'émission de jets de lave s'élevant à plus de 200 mètres de hauteur. Elle présente une activité effusive sous la forme de fontaines et d'épanchements de lave. Les coulées de lave ont atteint une superficie totale d'environ 1,3 kilomètres carrés sur une épaisseur moyenne de 10 à 20 m. Le cône de scories[1] fait plus de 82 m de haut.

Cette première phase émet un magma très primitif, un basalte à olivine (47% de SiO2), dans la partie latérale de l'édifice, entre l'Eyjafjallajökull et le Katla.

"Les premiers résultats des analyses sur les produits volcaniques émis par la première phase suggèrent que le magma de l'éruption est d'origine profonde. Il s'agit donc d'un magma basaltique très riche en gaz, ce qui explique (en plus de la fonte du glacier) l'importance du panache. Ce transfert de magma profond pourrait correspondre à l'arrivée d'un grand volume de magma, impliquant donc une éruption longue (semaines, mois) et volumineuse (coulées de lave très importantes)." (Laboratoire Magmas et Volcans)

Deuxième phase : à partir du 14 avril 2010

Après une accalmie de deux jours, la deuxième phase est plus violente et plus explosive. L'Eyjafjöll entre en éruption et émet un important volume de gaz, cendres et scories sous la forme d'un panache volcanique. L'éruption a fracturé plusieurs centaines de mètres de calotte glaciaire et provoqué une fonte brutale de la glace. Les écoulements d'eau, de boue et de débris dus à cette fonte ont entraîné d'importantes inondations et obligé les autorités à évacuer 800 personnes.

Une zone circulaire, dépourvue de glace suite à sa fonte, d'environ 200 mètres de diamètre et une nouvelle fissure de 2 km de long ont été observées près du sommet du volcan.

Le fort caractère explosif est dû tout d'abord à l'interaction eau-magma et au violent choc thermique entre de la glace à zéro degrés qui se trouve violemment vaporisée par un magma à plus de 1000°C. Cette énergie contribue de manière importante à fragmenter la roche au niveau du point d'émission produisant des particules très fines qui sont expulsées actuellement jusqu'à 10 km d'altitude.
Cette deuxième phase émet un magma plus différencié et donc plus explosif, un trachy-andésite (58% de SiO2), dans la partie sommitale de l'édifice.

C'est cette deuxième phase qui est responsable de l'expulsion du panache à presque 10 km d'altitude et qui a pour conséquence la très forte perturbation du trafic aérien européen.

L'Institut des Sciences de la Terre islandais a effectué une estimation des matériaux qui ont été expulsés par le volcan dans les trois premiers jours.
Au total, 140 millions de m3 de téphras ou pyroclastes[2] ont été éjectés. Les pyroclastes étant compressés à leur sortie du cratère, cela correspond à environ 70 à 80 millions de m3 de magma, soit un débit moyen de 300 m3 ou encore 750 tonnes de magma par seconde ! C'est 10 à 20 fois plus important que lors de la première phase éruptive du 20 mars 2010 sur le cratère Fimmvörðuháls.

Un nuage de particules d'un kilomètre d'épaisseur !

La plupart des particules émises font moins de 300 micromètres (0,3 mm) et environ un quart de la masse des particules émises est le fait de fines particules dont la granulométrie est inférieure à 10 microns, désignées en PM10 notamment dans les mesures de pollution atmosphérique.

Des chercheurs français[3] ont pu observer l'arrivée du nuage de poussières volcaniques au dessus de Paris le 16 avril 2010 : d'une épaisseur d'un kilomètre et situé vers 6 km d'altitude, celui-ci est descendu ensuite vers 2 km d'altitude à partir du 18 avril. "Un second panache, vraisemblablement aussi d'origine volcanique, a également été observé le 19 avril vers 3 kilomètres d'altitude" notent les scientifiques du CNRS.
Des mesures effectuées le 19 avril au dessus de la Grande-Bretagne par ballon-sonde ont montré que le nuage de cendres était positionné à une hauteur de 4 km pour une épaisseur d'environ 600 m (Met Office)

Depuis le 16 avril, l'activité volcanique a légèrement décru, avec des fluctuations à plus courtes échelles de temps. Les téphras sont expulsés à environ 3 km d'altitude contre 11 km lors du premier jour de la seconde éruption. Toutefois, un signe contradictoire est apparu : entre le 18 et le 19 Avril, le trémor sismique[4] a augmenté significativement, et s'est accompagné d'une recrudescence du panache volcanique en surface.

Selon les dernières informations émanant du bureau de météorologie islandais et de la protection civile islandaise, ces secousses sismiques pourraient signifier que l'éruption entre dans une nouvelle phase où les cendres laisseraient la place à des coulées de lave.
Pour autant, le 20 avril, l'activité volcanique reste constante : trois cratères distincts sont toujours en éruption et projettent des jets de lave qui atteignent 1,5 à 3 km d'altitude suite à des explosions. L'intensité du trémor éruptif est relativement constante et se maintient à un niveau élevé équivalent à celui enregistré au début d'éruption (IPGP). Certaines secousses sont ressenties jusqu'à une distance de 25 kilomètres du cratère.

Au 21 avril, le nuage de cendres, plus petit et léger, atteint dorénavant 4 km d'altitude, signe que les cendres sont moins conséquentes. Ceci peut s'expliquer par une interaction eau (glace) / magma plus faible (avec la disparition de la glace qui recouvrait les cratères) et/ou une évolution de la composition chimique du magma vers des termes plus basaltiques (plus fluides et moins explosifs donc moins générateur de cendres) (IPGP).
L'éruption se poursuit donc mais avec une activité explosive plus limitée. Le volcan est dorénavant plus calme et les scientifiques estiment qu'environ 30 m3 ou 75 tonnes de magma sont éjectés par seconde, contre dix fois plus dans les trois premiers jours de la seconde phase.(Institut des Sciences de la Terre islandais)

Depuis le 23 mai 2010, l'activité du volcan a considérablement diminué : de petits nuages de cendres sont observés ponctuellement et ne persistent que quelques minutes. L'accumulation d'eau dans le cratère reste lente puisque le magma n'est plus en contact avec la glace.

Les conséquences de l'éruption du volcan Eyjafjöll

" Les premières conséquences de l'éruption sont locales. L'éruption provoque la fonte d'un grand volume de glace. L'eau ainsi produite s'échappe de glacier en entraînant des produits de l'éruption en cours et des produits arrachés à la surface, provoquant d'immenses coulées de boue (connues localement sous le nom de jökulhaups). Afin d'éviter la rupture des ponts, les routes ont été coupées par des tranchées artificielles, afin de faciliter l'écoulement des coulées de boue. " (Laboratoire Magmas et Volcans)

Par mesures de sécurité, le glacier Eyjafjallajökull ainsi que les collines qui l'entourent sont fermés au public. Des changements soudains dans la direction du vent, les abondantes retombées de cendre et les éclairs (d'électricité statique) dans le panache rendent la zone particulièrement dangereuse. De plus, un périmètre de sécurité de 1 km de rayon est toujours en place autour du site éruptif de Fimmvörðuháls. Tout déplacement - à pied ou en voiture - dans cette zone est donc strictement interdit. La seconde phase n'est plus une éruption pour touristes. (Protection Civile islandaise). Les scientifiques ont déjà indiqué que la cendre volcanique - dont la couche atteint 10 cm par endroits - est riche en fluor.

Les retombées de cendres en Islande peuvent poser des problèmes importants pour les gens, les animaux et les cultures. Ces cendres sont, en effet, riches en fluor et en soufre, en particulier. Ces éléments sont des polluants, susceptibles, selon leur quantité, d'empoisonner les pâtures et les réservoirs d'eau. De plus, l'inhalation de ces substances et des fragments solides (silicates) des cendres est susceptible de créer des problèmes de santé pour les êtres vivants (difficultés, pulmonaire, ...).

Enfin, l'effet de la dispersion du panache volcanique sur de grandes distances est bien illustré par les problèmes actuels de la circulation aérienne." (Laboratoire Magmas et Volcans). A ce titre, si une grande partie du trafic aérien a été suspendu au dessus de l'Europe, les inquiétudes quant à la dangerosité du nuage de cendres sont fondées puisqu'un chasseur F16 de l'OTAN a vu ses turbines endommagées en survolant l'Europe le 19 avril 2010.

Les émissions de CO2 du volcan

Au plus fort de son activité, le volcan islandais a émis entre 150 000 et 300 000 tonnes de CO2 par jour, selon des estimations de Colin Macpherson, géologue à l'université de Durham en Angleterre. Toutefois, "la quantité de CO2 émise par les volcans en général et celui-là en particulier, est négligeable" a souligné le vulcanologue Patrick Allard, de l'Institut physique du globe de Paris. En effet, en 2006, la Chine, premier pays en terme d'émissions de CO2, relachait déjà 20 millions de tonnes de CO2 par jour, soit l'équivalent de 70 éruptions explosives de l'Eyjafjöll en même temps !

La crainte du Katla

Cette éruption pourrait bien être un signe avant-coureur de l'éruption du volcan voisin de l'Eyjafjöll, le Katla, Or, celui-ci à la réputation d'être un des volcans les plus dangereux d'Islande. Caché sous le glacier Myrdalsjökull dans le Sud de l'île, le Katla est entré pour la dernière fois en éruption en 1918. Une éruption du volcan Katla représente un risque majeur car une population relativement dense vit à ses pieds.
Le Katla fait donc l'objet d'une surveillance accrue même si celui-ci demeure bien endormi pour le moment.

Selon Olgeir Sigmarsson, directeur de recherche au CNRS et géochimiste : "Il est à noter que toutes les éruptions historiques de l'Eyjafjöll (1612 et 1821) ont été suivies par une éruption du volcan voisin, le Katla, dont la dernière éruption confirmée date de 1918, alors qu'il a eu en moyenne 2 éruptions par siècle durant le dernier millénaire."

Localisation géographique du volcan Eyjafjöll

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Notes

1. Fragments de roche solide qui sont expulsés dans l'air lors de l'éruption d'un volcan.
2. Matériau volcanique projeté et solidifié dans l'air d'un diamètre proche d'une dizaine de centimètres.
3. Laboratoire atmosphères, milieux, observations spatiales (LATMOS/IPSL), Laboratoire de météorologie dynamique (LMD/IPSL) et SIRTA.
4. Signal sismique représentatif de l'intensité de l'éruption et du flux de magma émis à la source.

Sources

• Éruption en Islande - avril 2010 - Institut de physique du globe de Paris (IPGP)
• Eyjafjallajökull - Global Volcanism Program
• Eruption in Eyjafjallajökull - Institute of Earth Sciences
• The Eyjafjallajökull plume - Icelandic Met office
• Eruption en cours de l'Eyjafjöll (Islande) - Observatoire de physique du globe de Clermont-Ferrand
• Eruption at the Eyjafjallajökull volcanic system - Civil Protection in Iceland
• Icelandic volcano eruption - Met Office
• Suivi des émissions de cendres du volcan islandais Eyjafjöll - CNRS

Liens

• Hot spots on Iceland’s Eyjafjallajökull - NASA

Auteur

Christophe Magdelaine / notre-planete.info - Tous droits réservés

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