Volcan, cratère et caldeira // Volcano, crater and caldera

drapeau-francaisLes scientifiques du HVO ont récemment rédigé un article intéressant dans lequel ils ont essayé de répondre à une question qui m’a été posée une fois par un très jeune spectateur au cours de l’une de mes conférences: Qu’est-ce qu’un volcan?
Dans l’article, les auteurs se demandent pourquoi des édifices tels que le Mauna Loa, le Mauna Kea ou le Kilauea sur la Grande Ile d’Hawaii sont appelés «volcans» alors que les cônes qui se dressent sur leurs pentes ne bénéficient pas de cette appellation. Un volcan n’est-il pas un endroit où la lave atteint la surface de la Terre? Pourquoi la Grande Ile a-t-elle seulement cinq volcans et pas des centaines?
Selon une définition du dictionnaire, un volcan est une ouverture dans la croûte terrestre au travers de laquelle est évacuée la roche ou la lave. Dans un autre dictionnaire, on peut lire qu’un volcan est une colline ou une montagne en forme de cône qui s’est édifiée autour d’une bouche. La plupart des volcanologues n’acceptent pas ces deux définitions.
Pour un volcanologue, un volcan est un édifice contenant une bouche ou un ensemble de bouches alimentées directement par du magma en provenance d’une grande profondeur, généralement plus de 30 kilomètres, et une centaine de kilomètres à Hawaii.
En revanche, tous les cônes qui parsèment les pentes des volcans mentionnés ci-dessus sont alimentés par du magma issu du conduit principal à faible profondeur, probablement 10 km ou beaucoup moins. Ces cônes sont comme les extrémités des branches d’un arbre, tandis que le volcan profondément enraciné représente le tronc de l’arbre. Plusieurs termes sont utilisés pour décrire ces bouches dépourvues de racines profondes et qui tirent leur magma du conduit principal d’alimentation. On les appelle généralement cratères adventifs, bouches parasites ou bouches fissurales.
L’apparence physique ne suffit pas pour faire la distinction entre le volcan principal et un cratère adventif sur ce volcan. Ainsi, faute de preuves géophysique, il serait presque impossible de savoir, par exemple, que le Pu’uO’o est alimenté à partir d’une faible profondeur sur le Kilauea.
La deuxième définition du dictionnaire nous apprend qu’un « volcan » est une colline ou une montagne en forme de cône qui s’est édifiée autour d’une bouche. Une telle définition ne convient pas pour des volcans tels que le Kilauea dont la forme n’est pas du tout celle d’un cône. D’autres types de volcans n’ont pas une forme conique, eux non plus. C’est le cas des vastes caldeiras comme celle de Long Valley en Californie ou de Yellowstone dans le Wyoming. Sans quelques connaissances géologiques, on serait incapable de dire que ces vastes dépressions sont des volcans.
Les visiteurs du Parc National des Volcans d’Hawaii font souvent remarquer que le cratère du Kilauea ne ressemble pas à un volcan. Même les personnes qui possèdent des connaissances en géologie font cette remarque parce que l’image du Mont Fuji au Japon ou du Mayon aux Philippines est fortement ancrée dans les esprits et représente le stéréotype d’un « vrai »volcan. Si ces mêmes visiteurs étaient venus au sommet du Kilauea en l’an 1400 de notre ère, ils auraient vu un volcan bouclier plutôt qu’une caldeira. La caldeira s’est formée suite à l’effondrement du volcan bouclier une centaine d’années plus tard. Cela montre bien que la forme d’un volcan peut changer radicalement et rapidement, si bien que le cône ou le bouclier observé une année peut se transformer en une caldeira l’année suivante. On peut en conclure que la forme est sans importance et peut même être source de confusion pour définir un volcan.

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drapeau-anglaisHVO scientists recently wrote an interesting article in which they tried to answer a question I was asked once by a very young spectator at one of my conferences: What is a volcano?
In the article, the authors wonder why such structures as Mauna Loa, Mauna Kea or Kilauea on Hawaii Big Island are called “volcanoes” whereas the cones that do their slopes are named differently. Isn’t a volcano a place where lava reaches the surface of the earth? Why doesn’t the island have hundreds of volcanoes instead of only five?
In one dictionary definition, a volcano is an opening in the Earth’s crust through which rock or lava is ejected. In another, a volcano is a cone-shaped hill or mountain built around a vent. Most volcanologists disagree with both of these definitions.
To a volcanologist, a volcano is a structure containing a vent or cluster of vents fed by magma rising directly from great depth within the Earth, generally more than 30 km and in Hawaii about 100 km.
In contrast, all of the cones that dot the slopes of the above-mentioned volcanoes are supplied by magma that branched off the main conduit at a shallow depth, probably 10 km deep or much less. These cones are analogous to limbs on a tree, and the deeply rooted volcano is equivalent to the trunk of the tree.
Several terms are used to describe the vents that lack deep roots and get their magma from the main feeder conduit; they are usually refered to as flank vents, parasitic vents, and rift vents. Physical appearance cannot be used to make the distinction between a volcano and a subsidiary vent on that volcano. Lacking geophysical evidence, it would be nearly impossible to know, for example, that Pu’uO’o is fed from shallow depth. With that evidence, though, a clear distinction can be made.
The second dictionary definition of “volcano” – a cone-shaped hill or mountain built around a vent – is irrelevant for volcanoes such as Kilauea whose shape is far from that of a cone. Another type of volcano lacking a cone shape is a large caldera, such as Long Valley in eastern California or Yellowstone in Wyoming. No one would guess, without doing some geological knowledge, that these wide shallow depressions are volcanoes.
Visitors to Hawaii Volcanoes National Park often remark that Kilauea Crater doesn’t look like a volcano. Even visitors trained in geology make that comment, because the image of Mount Fuji in Japan or Mayon in the Philippines is strongly entrenched as the stereotype of a “real” volcano. Had these visitors come to the summit of Kilauea in 1400 CE, however, they would have seen a lava shield rather than a caldera. The caldera formed by collapse of the shield about 100 years later. This shows that the shape can change drastically and quickly, and one year’s cone or shield can be next year’s caldera. So, shape is unimportant and may even be confusing for defining a volcano.

Caldeira Kilauea

Caldeira du Kilauea et cratère de l’Halema’uma’u en 2007  (Photo: C. Grandpey)

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