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Les dernières nouvelles de l'Eyjafjöll, le volcan islandais

L'Europe est tournée vers son activité

L’éruption de 2010 de l’Eyjafjallajökull

Tout d’abord, une petite précision de terminologie : On devrait appeler le volcan Eyjafjöll, mais on peut aussi dire Eyjafjallajökull (mais c’est plus compliqué, surtout si on le prononce à l’islandaise !).
En effet, le volcan est couvert d’un glacier (jökull en islandais), ce qui justifie aussi ce nom à rallonge. Chacun se souvient que Jules Verne, dans son « Voyage au centre de la Terre », avait fait partir son expédition du cratère du volcan Snaefellsjökull, lui aussi situé en Islande et couvert d’un glacier.

Le stratovolcan Eyjafjallajökull, de 15 km de diamètre, culmine à 1666 mètres et sa dernière éruption remontait à 1820-1821.
Depuis le 20 mars 2010, il s’est brusquement réveillé et a connu jusqu’à ce jour deux phases d’activité très différentes, entrecoupées par quelques jours d’accalmie :

  • Phase d’activité 1 : dans la nuit du 20 mars 2010, le volcan entre en éruption. Le point de sortie de la lave est une fissure Nord-Est-Sud-Ouest longue de 700 mètres située à 1100 m d'altitude, à proximité du col séparant l’édifice Eyjafjöll du volcan voisin Katla. L’éruption est caractérisée par des jets (fontaines) de lave qui s'élèvent à plus de 200 mètres de hauteur, accompagnés par une activité effusive. Le magma dépasse 1100°C. Les premiers résultats des analyses suggèrent que le magma de l'éruption est d'origine profonde, un magma primitif basaltique (47% de SiO2, Dioxyde de Silicium), très riche en gaz, venu directement du manteau, vers 30 km de profondeur. La migration de ce magma vers la surface a été suivie depuis un an, après des premiers séismes enregistrés à environ 25 km de profondeur. Ce transfert pourrait correspondre à l'arrivée d'un volume important de magma, impliquant donc une éruption longue (semaines, mois). Au bout d’une semaine (31 mars), une seconde fracture s’ouvre à 200 m au Nord de la précédente et crache à son tour du magma. Jusqu’au 6 avril, les 2 fractures restent actives.
  • Phase de repos 1 : le 12 avril, le volcan connaît une relative accalmie.
  • Phase éruptive 2 : elle démarre le 14 avril. La composition chimique du magma a changé. Le magma est plus différencié et enrichi en silice (58% : trachyandésite). Cela suppose la rencontre d’un réservoir en cours de différenciation (cristallisation fractionnée), le laps de temps étant trop court pour permettre un tel changement de composition du magma. Ce dernier se fraye une autre route vers la surface (accompagné par un tremor), et une nouvelle fracture Nord-Sud longue de plus de 2 km s’ouvre au niveau de la partie sommitale du volcan occupée par le glacier dont l’épaisseur dépasse 200 m. Cette éruption, à près de 10 km à l’ouest du site éruptif précédent, est plus violente et plus explosive. Le caractère fortement explosif est dû à l’interaction entre le magma à plus de 1000°C et le glacier, qui est vaporisé. L'Eyjafjöll ouvre un « trou » dans le glacier et émet un important volume de gaz, cendres et poussières sous la forme d'un panache volcanique. Cette énergie contribue de manière importante à fragmenter le magma sous forme de particules très fines qui ont été expulsées jusqu’à 10 km d’altitude. Le débit d’émission des cendres dépasse par moments les 750 tonnes/seconde. Selon les premières estimations, 140 millions de mètres cubes de cendres ont été émises en 3 jours. Parallèlement, de gros volumes de glace fondent et alimentent des cours d’eau dont le débit est multiplié par 100 en quelques heures. Ces crues soudaines emportent la route n°1, la plus importante de l’île, sur plusieurs tronçons. Environ 800 fermiers sont évacués de la zone menacée par les crues (en islandais, « jokulhlaups »).
    Le panache, emporté par un flux de Nord-Ouest, se répand progressivement sur toute l’Europe du Nord, engendrant le 15 avril la fermeture des espaces aériens de nombreux pays et une perturbation sans précédent dans le trafic aérien mondial.

  • Phase d’accalmie 2 : à partir du 19 avril, l’activité du volcan diminue fortement et la hauteur atmosphérique du panache reste en général sous la cote des 4000 m. Il est très riche en vapeur et contient beaucoup moins de cendres. Dès le lendemain, certains témoins observent une lueur rouge au-dessus du glacier, ce qui suggère que la cheminée n’est plus en contact avec la glace. Progressivement, les espaces aériens de l’Europe sont ré-ouverts. Puis un régime de croisière s’installe : le volcan, secoué de tremblements, est toujours couronné par un panache de vapeur et de cendres, et le débit de lave venant des profondeurs est estimé à 30 à 40 mètres cubes par seconde. Des coulées apparaissent dans le cratère cerné par la glace.

  • Phase actuelle : Ceux qui pensaient que la crise était terminée ont vite déchanté. En effet, le volcan est entré dans une succession de phases d’activité relativement calme entrecoupées par des épisodes plus violents. Dans la dernière semaine d’avril, plusieurs épisodes explosifs sont observés, tandis que l’activité effusive se poursuit. Le 4 mai, le volcan se fâche. Le 5, des mesures montrent que le volcan s’est remis à gonfler, ce qui suggère une nouvelle injection de magma depuis le manteau terrestre. Le 6 mai, le panache atteint 9 km d’altitude, avec des chutes de cendres importantes autour du volcan. Le nuage de cendres viendra « lécher » dans les jours suivants le continent européen, entrainant à nouveau la fermeture temporaire des espaces aériens d’Irlande et d’Écosse. Les 8 et 9 mai, on observe une activité pulsante, avec des phases explosives émettant de grandes quantités de cendres. À partir du 10 mai, une crise sismique se déclenche, avec des foyers localisés entre 15 et 22 km de profondeur. Elle est interprétée comme une nouvelle phase d’alimentation de magma « frais ». Le panache de cendres, porté par un flux de sud, provoque le 11 mai l’interruption du trafic aérien du Sud de l’Espagne, de Madère, des Canaries et du Maroc.

    Les manifestations éruptives sont suivies avec attention par les volcanologues. Leur très grande variété rend les pronostics sur l’évolution de cette crise assez difficiles. On distingue:

     

    1)     Les décharges glaciaires : l’éruption actuelle se produit au sein même d’un glacier. Celui-ci se met à fondre. De grands volumes d’eau sont stockés dans des dépressions morphologiques de l’édifice volcanique, sous la glace. Parfois, ils parviennent à se frayer un passage vers l’extérieur de l’édifice, provoquant des crues soudaines des cours d’eau. C’est ce qu’on appelle des « jokulhlaups », nom islandais passé dans le langage volcanologique international. Ces crues sont susceptibles de provoquer de gros dégâts aux infrastructures : routes emportées, destruction de ponts, etc. Jusqu’à ce jour, ces débâcles n’ont pas été trop volumineuses.

     

    2)     L’activité explosive : La rencontre d’un magma très chaud (1000 à 1100 °C) et de la glace engendre l’émiettement de la lave, de fortes explosions et l’émission de « nuages de cendres » qui, soumis au régime des vents, vont parcourir de grandes distances.

     

    3)     L’activité effusive : lorsque le glacier a fondu au-dessus de la cheminée, la lave sort directement à l’air libre. Des lambeaux incandescents sont expulsés sous la pression des gaz volcaniques, et retombent en formant un cône. En parallèle, depuis la fin avril, des coulées de lave sont apparues. Elles se sont insinuées sous le glacier et progressent ainsi dans des sortes de galeries sous-glaciaires, hors de la vue des hommes. On en suit néanmoins le tracé par le panache de vapeur blanche qui s’élève d’orifices ouverts dans le glacier. A la mi-mai, une coulée a déjà parcouru plusieurs kilomètres sous la langue glaciaire de Gígjökull.

     

    4)     Les déformations de l’édifice volcanique : diverses mesures sont effectuées par les volcanologues islandais pour détecter les changements affectant l’édifice volcanique. Parmi ces mesures, le suivi des déformations par GPS : les gonflements du volcans indiquent que du magma est injecté depuis la profondeur, son « dégonflage » que le volume de magma émis en surface n’est pas compensé par une injection d’un volume équivalent de magma nouveau.

     

    5)     L’activité sismique : elle trahit de nouvelles phases d’injection magmatique, ce qui permet de suivre l’évolution des phénomènes. Tant que ces injections ne cesseront pas, l’éruption se poursuivra.

     

    6)     L’impact local: les principaux effets de l’éruption sont pour l’instant limités aux environs du volcan. Ils concernent la destruction des routes, la disparition des pâturages sous une couche de cendres (qui atteint plusieurs centimètres d’épaisseur dans certaines fermes), l’empoisonnement du bétail par les cendres, riches en fluor, et les atteintes à l’activité économique locale.

     

    7)     Les impacts hors Islande : ce sont pour l’essentiel les conséquences liées au déplacement des panaches de cendres au gré des courants atmosphériques.

     

    Et l’avenir ?

    Chaque éruption est unique, comme l’est chaque volcan sur la Terre. Il est donc très difficile de faire de la prospective. Dans le cas de l’Eyjafjallajökull, la prévision est compliquée par de nombreux facteurs locaux :

    • son histoire géologique est assez mal connue, les affleurements rocheux étant rares en raison du glacier qui recouvre ce volcan ;

    • le volcan est un appareil centré, c’est-à-dire un point de sortie privilégiée du magma, ce qui explique l’existence d’une montagne volcanique. Mais il est situé dans un secteur où de nombreuses fissures éruptives sont présentes. L’activité actuelle a commencé en mars par une fissure à 15 kilomètres du sommet, puis l’activité a migré dans la partie centrale du volcan. Rien ne permet d’affirmer que le site éruptif ne migrera pas à nouveau dans le futur ;

    • ce volcan est rarement actif. Il n’a connu que 3 éruptions depuis 1000 ans, seule la dernière, en 1820-1821, ayant été à peu près décrite. Difficile, dans ces conditions, d’utiliser des données statistiques pour tenter de faire des prévisions sur l’évolution du phénomène ;

    • l’activité actuelle met en jeu des mélanges magmatiques : le magma basaltique alcalin venu du manteau a en effet rencontré sur son chemin vers la surface une poche de magma trachyandésitique non refroidie, probablement mise en place en 1821 et en cours de différenciation. Ce mélange a rendu ce magma riche en gaz beaucoup plus explosif ;

    Malgré ses conséquences économiques locales et européennes, l’éruption actuelle reste relativement modeste, tant par son ampleur que par les volumes de lave et de cendres émis. Cependant, à ce jour, elle ne présente aucun signe d’essoufflement.

    Pour l’avenir proche, on peut envisager, parmi beaucoup d’autres possibles,  les scénarios suivants :

        1 : l’éruption va progressivement ralentir, puis s’arrêter, le volume de magma « disponible » étant limité. L’activité se poursuit calmement pendant quelques jours, voire quelques semaines, puis tout s’arrête et l’Eyjafjallajökull se rendort pour quelques décennies… ou quelques siècles.

        2 : l’éruption entre dans un régime de croisière, avec pulsations successives. C’est le scénario qui semble se dessiner, depuis un mois. Régulièrement, de nouvelles masses de magma arrivent du manteau terrestre et s’injectent depuis un réservoir profond, redonnant un coup de fouet à l’activité. Plusieurs cycles peuvent ainsi s’enchaîner, sur plusieurs mois, voire quelques années, entrecoupés par des phases de baisse de régime, voire de repos complet, du volcan. La précédente éruption du volcan, en 1820-1821, s’était déroulée de cette manière.

        3 : un très grand volume de magma est stocké en profondeur : on serait dans une phase de réactivation de l’expansion océanique (« rifting ») dans le Sud de l’Islande. Rappelons que les deux dernières phases importantes d’ouverture est-ouest de l’Islande sont celles du Laki (1783-1785), à une cinquantaine de kilomètres de là, et du Krafla au Nord de l’Islande (entre 1975 et 1984). Dans le Sud de l’Islande, avant la crise éruptive de 2010, un calme plat régnait donc depuis plus de 220 ans. L’activité actuelle pourrait ainsi signer un nouvel épisode de cette ouverture. Au-delà de l’activité de l’Eyjafjallajökull, dans le cratère sommital, comme actuellement, ou le long des vastes zones fissurales qui balafrent ses flancs, le risque pourrait, dans cette hypothèse, revêtir dans les mois à venir deux formes nouvelles :

        une nouvelle activité fissurale de type Laki : ce volcan fissural avait émis 14 milliards de mètres cubes de lave et plus de 1 milliard de mètres cubes de cendres à la fin du XVIIIe siècle. Une telle évolution pourrait se produire par migration de la zone d’activité vers l’est ou, plus grave, vers l’ouest de l’Eyjafjallajökull. En effet, dans cette dernière hypothèse, des régions plus densément peuplées seraient affectées.

        le réveil brutal de son méchant voisin, le Katla, situé à une trentaine de kilomètres plus à l’est et profondément endormi depuis 1918. Ce volcan, de beaucoup plus grande taille, est lui aussi enfoui sous un glacier, appelé Myrdalsjökull, et lui aussi connecté avec des réseaux de fractures éruptives d’ampleur régionale. Il a connu une vingtaine d’éruption depuis l’an 1000 ; coïncidence ou pas, les trois dernières activités éruptives de l’Eyjafjallajökull (en 920, 1612 et 1821-22) ont été accompagnées, ou immédiatement suivies, par un réveil du Katla. Pour l’instant, il dort d’un sommeil profond et ne semble pas dérangé par les soubresauts de son voisin. Même s’il est difficile de prédire le déroulement des événements, le Katla a souvent été d’humeur très explosive. Son réveil risque d’être violent après un siècle de sommeil, soit le double de sa « moyenne » depuis un millénaire.

     

    Les activités volcaniques en cours en Islande rappellent, si certains en doutaient, que les manifestations des forces de la nature, même modérées, laissent l’homme impuissant et simple spectateur d’un phénomène qui façonne la surface de notre planète depuis sa naissance, il y a 4,6 milliards d’années.

     

    Sources : Nordic Volcanological Institute, Reykjavik ; Laboratoire « Magmas & Volcans », Université Blaise Pascal, Clermont-Ferrand ; correspondants locaux ; GVEN

    L'équipe scientifique de Vulcania, Mercredi 12 mai 2010

Carte géologique du volcan Eyjafjallajökull, avec l'activité récente

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