Iles Tonga : "80% de l'activité volcanique se passe sous l'eau, mais cette éruption-ci est exceptionnelle"

Les éruptions volcaniques sous l'eau, ce n'est finalement pas si exceptionnel, mais celle-ci est particulière.

"A peu près 80% de l'activité volcanique dans le monde qui se manifeste par un volcanisme qui est sous les océans. C'est donc assez fréquent, mais ce qui est particulier ici, c'est que le sommet du cratère est juste sous la surface de la mer. On a fait des relevés bathymétriques de la morphologie du volcan et le sommet du cratère est à 150-200 mètres de profondeur. Quand ça se passe à très grande profondeur, au fond des océans, à 3000, 4000 ou 5000 mètres de profondeur, ce sont des éruptions sous marines qui passent totalement inaperçues. Mais quand c'est très proche de la surface, on a un phénomène qui est assez explosif et c'est assez unique de pouvoir observer ça. Maintenant qu'on a plein de satellites qui nous observent à partir de l'espace, c'est la première fois qu'on peut observer avec une grande précision le déroulement de cette éruption, et elle est quand même assez exceptionnelle de ce point de vue là. On peut le dire au sens propre, c'est du jamais vu."

Quand le volcan est en éruption, il y a donc du magma qui remonte et c'est ce contact entre le magma, qui est extrêmement chaud, et de l'eau salée qui fait alors cette éruption tout à fait exceptionnelle ?

"Oui, on peut dire que c'est le mariage de l'eau et du feu. En général, ça ne fait pas bon ménage. Et donc, quand les conditions sont remplies et qu'on a assez de magma qui arrive brutalement au contact de l'eau de mer, à ces profondeurs qui sont très faibles, il n'y a pas tellement de pression, on a une quantité énorme d'eau de mer qui est brutalement vaporisée. Ça prend quelques millisecondes et étant donné que l'eau qui est transformée en vapeur occupe un volume qui est beaucoup plus important que l'eau liquide, donc ça augmente très fort la pression. On a très rapidement le développement d'une onde de choc qui va à la fois briser, fragmenter un peu plus le magma, qui va permettre encore plus les échanges de chaleur — on parle de réaction en chaîne, donc c'est extrêmement rapide — et ça débouche très rapidement vers la surface et ça forme le phénomène qu'on a observé d'une onde de choc qui a été entendue…" Jusqu'en Alaska, à 8500km, selon des témoignages.

"Si vous regardez sur YouTube, il y a des enregistrements du bruit de cette éruption à relativement faible distance, dont les îles Fidji, qui sont quand même à plusieurs centaines de kilomètres de distance. Par exemple, on avait l'habitude dans le passé d'entendre des avions qui passaient le mur du son, et le " bam " du passage du mur du son est exactement la même chose. Et cette onde sonore a fait le tour de la Terre et elle est arrivée jusqu'en Belgique, en Angleterre…"

Est-ce une éruption que l'on a remarquée en Belgique aussi ?

"Oui, on ne l'entend pas, elle ne devient plus audible comme en Alaska, mais on l'enregistre très bien. Une onde sonore est une variation de pression atmosphérique et tous les baromètres du monde ont enregistré le passage de cette onde sonore. Ce n'est pas unique, mais c'est quand même exceptionnel. Ça fait quand même assez longtemps qu'on n'a plus entendu le passage d'une onde sonore qui fait le tour de la Terre. La dernière fois que ça a été reporté, c'était lors de l'éruption d'un volcan en Indonésie, le Krakatoa, en 1883, où là on a aussi des enregistrements de baromètres qui montrent que c'est une onde sonore qui s'est déplacée très loin."

Une onde qui a fait le tour de la Terre, donc très impressionnante. Mais il y a aussi toute l'énergie qui se dégage de ce volcan et de cette colonne qui a fait plusieurs kilomètres de haut. C'est donc une énergie phénoménale !

"Il y a un transfert de la chaleur qui est très rapide vers l'eau, puisque le magma est à peu près à 1 000 degrés. Cette chaleur se transfère dans la vapeur et ça permet d'alimenter une colonne éruptive. Une colonne éruptive, c'est le même principe qu'une montgolfière, c'est un ballon gonflé d'air chaud. Et c'est en fait la chaleur libérée par l'éruption, qui sort de la mer et qui se mélange à l'air atmosphérique, qui réchauffe cette colonne. Et simplement, l'air chaud est moins dense que l'air froid et peut monter à plusieurs dizaines de kilomètres dans l'atmosphère. Ça atteint la stratosphère, donc les couches supérieures de l'atmosphère. On n'a pas encore une évaluation très précise de l'altitude maximale atteinte par cette éruption, mais on parle de plus de 30 km d'altitude, ce qui est considérable. C'est unique pour une éruption aussi courte, puisque l'éruption a duré entre huit et dix minutes, pas plus, et cette colonne éruptive est montée très haut. Ça montre donc la quantité vraiment très importante d'énergie thermique qui a été libérée instantanément par ce contact entre le magma et l'eau de mer."

Quelle est la différence entre une éruption volcanique sous-marine et une éruption volcanique terrestre ?

"Dans le cas d'une éruption volcanique terrestre, c'est aussi l'eau qui joue un rôle majeur dans la dynamique de l'éruption. Mais cette eau, au départ, n'est pas sous forme liquide, elle est en fait dissoute. Si on prend l'exemple de la bouteille de champagne, vous avez du gaz carbonique dissous dans le liquide, dans le champagne, et au moment où vous ouvrez le bouchon, la pression est libérée et le gaz dissous forme des bulles. Et c'est ça qui propulse le champagne, et donc le magma, hors de la bouteille. Donc, dans le cas d'une éruption terrestre, c'est un gaz qui était à l'origine à haute température dissous dans le magma. Ici, on a le magma, mais on a de l'eau qui, au départ, est liquide et qui n'est pas dissoute dans le magma."

Ça modifie aussi les cartes, ça refaçonne le paysage parce que certaines îles aux alentours de cet archipel des Tonga ont disparu, ou au contraire, ces éruptions créent de nouvelles îles.

"Oui, on a souvent des îles éphémères, il y a de très nombreux exemples. Et depuis qu'on a ces satellites, on peut les observer. Généralement, ce sont des endroits complètement reculés, des îles qui ne sont pas du tout habitées, et on voit, je ne dirais pas chaque année, mais en tout cas assez fréquemment, des éruptions sous-marines."

"On a des îles qui sont rapidement érodées par les vagues et qui disparaissent. Et si l'activité persiste ou est suffisamment fréquente, on a la formation d'une île véritable. La plupart des îles dans l'océan Pacifique, même qui ce sont des récifs coralliens, sont en fait d'anciens édifices volcaniques qui ont cessé leur activité. Tous les atolls ou les récifs de corail ont une base qui est à l'origine une montagne, un volcan qui a été en activité."

Le gouvernement des îles Tonga affirme que cette éruption volcanique et ce tsunami qui s'en est suivi est bien évidemment un désastre sans précédent, même s'il n'y a plus vraiment moyen de communication et de savoir la situation qui se passe actuellement. Est-ce que vous craignez le pire aussi ?

"Oui, on craint qu'on découvre plus de victimes. Il y a à peu près 170 îles qui font partie du royaume des Tonga, puisque c'est un royaume, et il y a près de 100.000 personnes, donc il n'y a pas une densité de population énorme, mais comme la plupart de ces îles sont au ras de l'eau, il y a peu de relief, le fait qu'elles aient été traversées par un tsunami est quand même très inquiétant. Mes collègues néo-zélandais, les volcanologues qui ont étudié cette chaîne volcanique depuis de nombreuses années, pensent que ça pourrait très bien ne pas être la dernière éruption à laquelle on puisse s'attendre. Il y a une certaine probabilité qu'il y ait une nouvelle éruption qui soit aussi dévastatrice. Personne n'est donc capable de le prédire actuellement."