Les scientifiques attribuent la Éruption du Kilauea 2018, qui a détruit des centaines de maisons sur la grande île d’Hawaï, à une source surprenante: des précipitations intenses et soutenues.
Des précipitations excessives au cours des mois précédant l’éruption ont entraîné l’effondrement des structures de support rocheuses près de la chambre magmatique de la caldeira, provoquant la montée de la lave et son éclatement à la surface, selon de nouveaux recherche publié mercredi dans Nature.
L’étude, co-écrite par le géologue Jamie Farquharson de l’Université de Miami, propose une nouvelle façon de prédire le moment et la fréquence des éruptions volcaniques à Kilauea et d’autres volcans. Cela dit, les précipitations excessives sont l’un des nombreux déclencheurs possibles menant à une éruption, il ne s’agit donc pas d’une boule de cristal.
L’éruption inférieure de Puna en 2018 a commencé début mai. Des fissures géantes se sont ouvertes le long du Lower East Rift Zone de Kilauea, pompant volumes alarmants de roche liquide. Les résidents locaux, menacés par des fumées toxiques et la lave envahissante, ont dû fuir leurs maisons. Au bout de quatre mois environ, des centaines de structures ont été détruites et le Le littoral hawaïen a été refait.
Que les précipitations peuvent influencer à la fois l’activité sismique et les volcans est quelque chose que les scientifiques avaient précédemment pris en considération, mais ces effets n’étaient connus que pour influencer les zones proches de la surface. Le nouveau document est important car il suggère que les précipitations peuvent perturber les structures plus profondément en dessous.
«Nous savions que les changements dans la teneur en eau dans le sous-sol de la Terre peuvent déclencher des tremblements de terre et des glissements de terrain. Nous savons maintenant que cela peut également déclencher des éruptions volcaniques », a expliqué Falk Amelung, co-auteur de l’étude et géophysicien à l’Université de Miami, dans un communiqué de presse. «Sous la pression du magma, la roche humide se brise plus facilement que la roche sèche. C’est aussi simple que ça. »
La cause immédiate de l’éruption de Kilauea en 2018 n’était pas connue, ce qui a incité Farquharson et Amelung à étudier le potentiel de précipitation comme facteur contributif. En utilisant des données au sol et par satellite, les auteurs ont décrit ce que le document décrit comme «Précipitations anormalement élevées» mois précédant l’éruption.
Une grande partie de cette eau a coulé à travers la couche souterraine du volcan, en raison des roches volcaniques poreuses, selon la recherche. Cela a eu pour effet d’affaiblir les roches et d’augmenter la pression des eaux souterraines profondément sous la surface et dans les zones entourant la chambre magmatique. En utilisant des modèles alimentés par les données de précipitations acquises, les auteurs ont montré que les pressions près de la chambre avant l’éruption de 2018 étaient les plus élevées en un demi-siècle.
Cette pression de fluide a servi à affaiblir le volcan, provoquant une défaillance structurelle en profondeur. Magma a forcé son chemin à travers les roches affaiblies, s’élevant jusqu’à ce qu’il perce la surface, selon cette interprétation.
Fait intéressant, cette théorie explique également pourquoi il n’y a pas eu de soulèvement significatif au volcan dans les mois précédant l’éruption.
« Une éruption se produit lorsque la pression dans la chambre magmatique est suffisamment élevée pour briser la roche environnante et que le magma remonte à la surface », a déclaré Amelung. «Cette pressurisation provoque un gonflage du sol de plusieurs dizaines de centimètres. Comme nous n’avons pas vu d’inflation significative au cours de l’année précédant l’éruption, nous avons commencé à réfléchir à des explications alternatives. »
Les auteurs ont également mené une analyse historique de Kilauea, en examinant les données archivées sur les précipitations et les éruptions depuis 1790. Ils ont constaté que près de 60% des éruptions se sont produites pendant la saison des pluies, qui est plus courte que la saison sèche.
Ecrire dans une actualité et des vues d’accompagnement L’article, le scientifique planétaire Michael Manga de l’Université de Californie à Berkeley, a déclaré que la nouvelle théorie est plausible, mais elle doit être prise avec un grain de sel étant donné la complexité et la nature multiforme de l’activité volcanique.
« Les changements de pression calculés par leurs modèles sont faibles, plus petits que les contraintes des marées », écrit-il. «Cependant, si les roches sont déjà sur le point de se briser, de tels changements pourraient suffire à déclencher la rupture.
Quant à savoir si des défaillances peuvent résulter de modifications de la pression de l’eau, cela «reste incertain», a déclaré Manga. Il a continué:
« (Le FLe premier magma à éclater de la zone de rift inférieur est en 2018 était ancien, peut-être resté d’une éruption antérieure de 1955, ce qui implique que la zone de rift était déjà chaude. En conséquence, les eaux souterraines dans la zone de rift pourraient avoir été de la vapeurà de faibles profondeurs, et à de plus grandes profondeurs, il aurait pu s’agir d’un fluide supercritique (une substance qui n’est pas dans une phase liquide ou gazeuse distincte, mais qui a des propriétés des deux). La compressibilité élevée des deux vaposrs et les fluides supercritiques atténueraient l’amplitude des changements de pression dans le modèle des auteurs, rendant l’échec moins probable. »
Manga pense que la nouvelle théorie peut être testée en examinant d’autres données d’archives pour voir si des modèles similaires émergent sur d’autres volcans. Si elle est confirmée – encore un grand «si» à ce stade – la nouvelle recherche pourrait mettre en évidence unsignal apprécié pour prévoir le moment et la fréquence des éruptions volcaniques.
Il s’agit d’une question de recherche pertinente compte tenu de la façon dont le changement climatique augmente déjà les chances de fortes averses dans de nombreux endroits. Fancienne île hawaïenne Kauai, par exemple, met le Record de précipitations quotidiennes aux États-Unis le mois précédant l’éruption du Kilauea. C’est caunds bonkers, mais le réchauffement climatique pourrait contribuer à l’augmentation de l’activité volcanique –une possibilité non perdue pour les chercheurs.
« Il a été démontré que la fonte des calottes glaciaires en Islande a entraîné des changements dans la productivité volcanique », a déclaré Farquharson. « Comme le changement climatique en cours devrait entraîner des changements dans les régimes de précipitations, nous nous attendons à ce que cela puisse également influencer les modèles d’activité volcanique. »
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