L'éruption du volcan Kīlauea à Hawaï en 2018 a fourni aux scientifiques une opportunité sans précédent d'identifier de nouveaux facteurs qui pourraient aider à prévoir le potentiel de danger des futures éruptions.
La lave jaillissant de la fissure éruptive la plus productive, appelée fissure 8 à l'époque et maintenant nommée Ahu'aila'au, a construit un cône de scories de 55 mètres de haut, soit environ la hauteur d'un immeuble de 10 étages. La plupart des 2018 kilomètres cubes de lave de l'éruption de la zone inférieure du Rift Est de 0.8 ont éclaté à partir de ce point. Crédit : B. Shiro, USGS
L'éruption du volcan Kīlauea à Hawai'i en 2018 a fourni aux scientifiques une opportunité sans précédent d'identifier de nouveaux facteurs qui pourraient aider à prévoir le potentiel de danger des futures éruptions.
Les propriétés du magma à l'intérieur d'un volcan affectent le déroulement d'une éruption. En particulier, la viscosité de cette roche en fusion est un facteur majeur qui influe sur la dangerosité d'une éruption pour les communautés voisines.
Les magmas très visqueux sont liés à des explosions plus puissantes car ils peuvent empêcher le gaz de s'échapper par les évents, permettant à la pression de s'accumuler à l'intérieur du système de plomberie du volcan. D'autre part, l'extrusion de magma plus visqueux entraîne des coulées de lave plus lentes.
"Mais la viscosité du magma n'est généralement quantifiée que bien après une éruption, pas à l'avance", a expliqué Diana Roman de Carnegie. "Nous essayons donc toujours d'identifier les premières indications de la viscosité du magma qui pourraient aider à prévoir le style d'éruption d'un volcan."
En mai 2018, des fissures éruptives se sont ouvertes et ont déposé de la lave dans la subdivision de Leilani Estates sur l'île d'Hawaï. Plus de 700 maisons ont été détruites, déplaçant plus de 2,000 XNUMX personnes. Crédit : B. Shiro, USGS
Elle a dirigé de nouveaux travaux identifiant un indicateur de la viscosité du magma qui peut être mesuré avant une éruption. Cela pourrait aider les scientifiques et les responsables des urgences à comprendre les modèles possibles d'éruptions futures. Les conclusions sont publiées dans Nature.
L'événement de 2018 comprenait la première activité éruptive dans la zone inférieure du Rift Est du Kīlauea depuis 1960. La première des 24 fissures s'est ouverte début mai et l'éruption s'est poursuivie pendant exactement trois mois. Cette situation a fourni un accès sans précédent à l'information pour de nombreux chercheurs, dont Roman et ses collègues - Arianna Soldati et Don Dingwell de l'Université Ludwig-Maximilians de Munich, Bruce Houghton de l'Université d'Hawai'i à Mānoa et Brian Shiro de l'US Geological Survey. Observatoire des volcans d'Hawaï.
L'événement a fourni une multitude de données simultanées sur le comportement du magma à haute et basse viscosité, ainsi que sur les contraintes pré-éruption dans la roche solide sous-jacente au Kīlauea.
Un canal de lave à mouvement rapide s'est écoulé du cône Ahu'aila'au à environ 10 kilomètres vers l'océan, où il a couvert environ 36 kilomètres carrés de terre le long du chemin et a créé 3.5 kilomètres carrés de nouvelles terres le long de la côte. Là où le canal a ralenti dans les zones plates, il s'est étalé et a formé un motif tressé, comme on le voit ici. Crédit : B. Shiro, USGS
L'activité tectonique et volcanique provoque la formation de fractures, appelées failles, dans la roche qui compose la croûte terrestre. Lorsque des contraintes géologiques provoquent le déplacement de ces failles les unes contre les autres, les géoscientifiques mesurent l'orientation et le mouvement 3D des failles à l'aide d'instruments sismiques.
En étudiant ce qui s'est passé dans la zone inférieure du Rift Est du Kīlauea en 2018, Roman et ses collègues ont déterminé que la direction des mouvements de faille dans la zone inférieure du Rift Est avant et pendant l'éruption volcanique pourrait être utilisée pour estimer la viscosité du magma en hausse pendant les périodes de troubles précurseurs.
"Nous avons pu montrer qu'avec une surveillance robuste, nous pouvons relier la pression et le stress dans le système de plomberie d'un volcan au mouvement souterrain d'un magma plus visqueux", a expliqué Roman. "Cela permettra aux experts en surveillance de mieux anticiper le comportement d'éruption de volcans comme le Kīlauea et d'adapter à l'avance les stratégies de réponse."
Référence : "Les tremblements de terre ont indiqué la viscosité du magma lors de l'éruption du Kīlauea en 2018" par DC Roman, A. Soldati, DB Dingwell, BF Houghton et BR Shiro, 7 avril 2021, Nature.
DOI: 10.1038 / s41586-021-03400-x
La recherche a été soutenue par une bourse postdoctorale Alexander von Humboldt, la subvention avancée 834225 du Conseil européen de la recherche, la US National Science Foundation et le financement US Geological Survey Disaster Supplemental Research.
