Hawaii: un magma peu profond

drapeau francais.jpgPlusieurs agences de presse américaines indiquent que des chercheurs de l’Université de l’Ohio ont découvert une nouvelle méthode d’évaluation de la profondeur de la chambre magmatique qui est à l’origine de la chaîne volcanique hawaiienne. Ils sont arrivés à la conclusion que le magma se trouve beaucoup plus près de la surface qu’on le pensait auparavant. Les résultats de ces travaux pourraient permettre aux scientifiques de mieux prévoir les éruptions à Hawaii et laissent supposer que l’archipel possède un potentiel géothermique intéressant.

Les chercheurs ont découvert que le magma se trouve en moyenne à 3 ou 4 km sous la surface du sol hawaiien, ce qui est beaucoup moins profond qu’ailleurs dans le monde. Par exemple, en Islande, il se trouve à 20 km de profondeur. Selon eux, la croûte à Hawaii s’est solidifiée à la suite des éruptions qui se sont produites pendant 300 000 ans. Cette croûte ne se consume pas sous l’effet de la chambre magmatique ; elle flotte au-dessus d’elle.

Les résultats de ces recherches pourraient mettre un terme à deux débats scientifiques. D’une part, les scientifiques se sont toujours demandés si une seule chambre magmatique était responsable des variations dans la composition chimique de la lave, même si les études sismiques montraient qu’il n’existait qu’une seule chambre. D’autre part, ces mêmes études sismiques montraient que la chambre magmatique était superficielle alors que les études pétrographiques la plaçaient à une plus grande profondeur. Jusqu’à présent, personne n’avait été en mesure de dire qui avait raison.   

Les chercheurs de l’Université de l’Ohio sont arrivés à la conclusion qu’il n’y a qu’une seule grande chambre magmatique sous l’ensemble de la chaîne volcanique hawaiienne et que les volcans sont alimentés par différentes cheminées. Ils ont pu faire cette affirmation après avoir analysé près de 1000 échantillons de lave. En examinant les rapports entre différents éléments – alumine /calcium ou calcium /magnésium, ils ont pu calculer la pression à laquelle le magma avait cristallisé.

Pour ce faire, ils ont mis au point une méthodologie permettant de convertir la pression en fonction de la profondeur. Grâce à cette méthodologie, ils ont obtenu une profondeur moyenne de 3 – 4 kilomètres.   

Cette technique pourrait être utilisée pour contrôler régulièrement les variations de pression à l’intérieur de la chambre magmatique et prévoir les éruptions avec davantage de précision. Les conclusions de cette étude pourraient aussi être intéressantes en termes d’énergie. Hawaii possède un important potentiel géothermique qui n’a guère été exploité jusqu’à présent. Le tout est de savoir si cette énergie peut être exploitée en toute sécurité. Comme le fait remarquer l’un des chercheurs, « il est dangereux de faire des forages sur un volcan actif car la lave peut sortir brusquement et emporter la structure de forage ».

 

drapeau anglais.jpgAccording to several U.S. press agencies, Ohio State University researchers have found a new way to gauge the depth of the magma chamber that forms the Hawaiian Island volcanic chain, and determined that the magma lies much closer to the surface than previously thought.

The finding could help scientists predict when Hawaiian volcanoes are going to erupt. It also suggests that Hawaii holds great potential for geothermal energy.

The researchers discovered that magma lies an average of 3 to 4 kilometres beneath the surface of Hawaii, which is shallower than anywhere else in the world. For example, magma chambers beneath Iceland lie at an average depth of 20 kilometres. In their opinion, the crust in Hawaii has been solidifying from eruptions for more than 300,000 years now. This crust doesn’t get consumed by the magma chamber. It floats on top.

The results could help settle two scientific debates. On the one hand, researchers have wondered whether more than one magma chamber was responsible for the varying chemical compositions, even though seismological studies indicated only one chamber was present. On the other hand, those same seismological studies pegged the depth as shallow, while petrologic studies pegged it deeper. There has never been a way to prove who was right, until now.

The Ohio State University researchers determined that there is one large magma chamber just beneath the entire island chain that feeds the Hawaiian volcanoes through many different conduits. They came to this conclusion after analysing the chemical composition of nearly 1,000 magma samples. From the ratio of some elements to others – aluminum to calcium, for example, or calcium to magnesium – they were able to calculate the pressure at which the magma had crystallized.

For that purpose, they created a methodology for converting those pressure calculations to depth. When they applied that methodology, they obtained an average depth of 3 to 4 kilometres.

Researchers could use this technique to regularly monitor pressures inside the chamber and make more precise estimates of when eruptions are going to occur. The finding might also be more important in terms of energy. Hawaii has huge geothermal resources that haven’t been tapped fully yet. The point is to determine whether tapping that energy is practical and, above all, safe. As a researcher put it, « it is dangerous to drill on an active volcano because then the lava could flow down and wipe out your drilling rig. »

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Hawaii: une lave à fleur de sol. (Photo: C. Grandpey)