Les premiers indicateurs de la viscosité du magma pourraient aider à prévoir le style d’éruption d’un volcan –

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  • L’éruption du volcan Kīlauea à Hawai’i en 2018 a fourni aux scientifiques une occasion 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 fondue est un facteur majeur pour influencer le danger 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 écoulements de lave plus lents.

    «Mais la viscosité du magma n’est généralement bien quantifiée qu’après une éruption, pas à l’avance», a expliqué Diana Roman de Carnegie. “Donc, nous essayons toujours d’identifier les premières indications de viscosité du magma qui pourraient aider à prévoir le style d’éruption d’un volcan.”

    Elle a dirigé de nouveaux travaux identifiant un indicateur de viscosité du magma qui peut être mesuré avant une éruption. Cela pourrait aider les scientifiques et les gestionnaires des urgences à comprendre les modèles possibles d’éruptions futures. Les résultats sont publiés 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, y compris 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 Manoa et Brian Shiro de l’US Geological Observatoire des volcans hawaïens de Survey.

    L’événement a fourni une multitude de données simultanées sur le comportement du magma à haute et basse viscosité, ainsi que sur les contraintes de pré-éruption dans la roche solide sous-jacente au Kīlauea.

    L’activité tectonique et volcanique provoque la formation de fractures, appelées failles, dans la roche qui constitue la croûte terrestre. Lorsque les contraintes géologiques font bouger 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 la faille dans la zone inférieure du Rift Est avant et pendant l’éruption volcanique pouvait être utilisée pour estimer la viscosité de la montée du magma 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 de magma plus visqueux», a expliqué Roman. “Cela permettra aux experts en surveillance de mieux anticiper le comportement éruptif des volcans comme le Kīlauea et d’adapter les stratégies de réponse à l’avance.”

    La recherche a été soutenue par une bourse postdoctorale Alexander von Humboldt, le European Research Council Advanced Grant 834225, la US National Science Foundation et le US Geological Survey Disaster Supplemental Research.

    Source de l’histoire:

    Matériaux fourni par Établissement Carnegie pour la science. .

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