Nouvelle approche du processus éruptif au Kamchatka // New approach to the eruptive process in Kamchatka

Quoiqu’en disent certains, la prévision éruptive reste à un niveau très bas, comme le montrent les bilans humains des dernières éruptions majeures. La mise en place du principe de précaution permet aujourd’hui d’éviter le pire. Il est préférable d’évacuer les populations menacées, parfois pour rien, plutôt que de déplorer des centaines, voire des milliers, de victimes.

Malgré des progrès techniques significatifs, nous ne savons que très peu de choses sur le processus éruptif, autrement dit comment fonctionne un volcan. La classification élémentaire en volcans rouges et volcans gris montre que tous les volcans ne se manifestent pas de la même façon Aucune éruption ne ressemble à une autre. Un article publié sur le site Futura nous explique qu’une nouvelle étude montre la complexité du réseau de conduits d’alimentation sous les volcans du Kamchatka (Russie).

Tous les volcans ont un point commun : c’est l’ascension du magma issu de la fusion partielle du manteau supérieur qui gère le processus éruptif, mais la suite est plus complexe. Le style et la fréquence des éruptions peuvent être très variables, non seulement entre les différents volcans du globe, mais également sur un même édifice volcanique. Cette variabilité est avant tout due à la façon dont le magma progresse vers la surface. Le processus d’ascension du magma dépend notamment de l’épaisseur et de la composition de la croûte, facteurs qui vont influencer la capacité de stockage du magma à des niveaux intermédiaires, sa cristallisation, son dégazage, sa différenciation ainsi que les interactions chimiques avec les roches encaissantes.

Auparavant, on considérait généralement que le magma était stocké dans des réservoirs stables situés à faible profondeur. Toutefois, de plus en plus d’études expliquent que l’on a affaire à des mécanismes plus complexes. Les réservoirs magmatiques sembleraient plutôt échelonnés sur toute l’épaisseur de la croûte, avec une distribution du magma hétérogène. Ces différents réservoirs seraient reliés entre eux de manière intermittente. La variabilité des éruptions dépendrait donc de l’évolution et de l’interaction avec le temps de ces différentes zones de stockage du magma au sein de la croûte terrestre. Le conditionnel est de rigueur car il s’agit d’une hypothèse avec de nombreuses inconnues

Des scientifiques de l’Institut des Sciences de la Terre de Grenoble, ainsi que leurs collègues russes viennent de caractériser le système magmatique profond du groupe volcanique Klyuchevskov au Kamchatka. Pour ce faire, les chercheurs ont utilisé l’activité sismique – en particulier les trémors – générée par les volcans.

La pression exercée par le magma au sein du système magmatique varie avec le temps. Ces variations de contrainte engendrent une activité sismique qui peut être mesurée. Il peut s’agir de signaux transitoires ou de petites secousses, les trémors, qui durent sur de longues périodes de temps. Leur analyse permet de définir la dynamique du système volcanique dans l’espace, mais également de suivre son évolution dans le temps.

Les chercheurs ont analysé l’évolution de l’activité sismique sur certains volcans situés sur la péninsule du Kamchatka. Le volcanisme de la région est le résultat de la subduction de la plaque Pacifique sous la péninsule. Les résultats de l’étude, publiée dans la revue Science Advances, montrent que le système magmatique s’étage sur toute l’épaisseur de la croûte. Il prendrait sa source à la base de la croûte, au niveau du Moho (environ 30 kilomètres de profondeur) et se ramifierait vers le haut pour alimenter plusieurs volcans par le biais de différents conduits. Le système magmatique pourrait ainsi s’étendre horizontalement sur de grandes distances. Grâce à l’analyse des trémors, les chercheurs ont pu définir les zones actives du système et suivre leur évolution dans le temps. L’existence de « bouchons » pourrait empêcher temporairement le magma de progresser, faisant localement augmenter la pression jusqu’à la rupture. Ce processus mènerait à l’activation transitoire des différentes zones. Là encore, le conditionnel est de rigueur.

Cette étude montre que nous progressons dans notre approche du processus éruptif, mais que de nombreuses questions restent aussi sans réponse.

Source: Futura (autrefois Futura-Sciences).

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Despite what some people say, eruptive prediction remains at a very low level, as shown by the human tolls of the last major eruptions. The implementation of the precautionary principle now makes it possible to avoid the worst. It is better to evacuate threatened populations, sometimes for nothing, than to deplore hundreds, even thousands, of victims.
Despite significant technical progress, we know very little about the eruptive process, in other words how a volcano works. The basic classification into red volcanoes and grey volcanoes shows that all volcanoes do not work in the same way No eruption looks like another. An article published on the Futura website explains that a new study shows the complexity of the network of supply conduits beneath the volcanoes of Kamchatka (Russia).
All volcanoes have one thing in common: it is the ascent of magma resulting from the partial melting of the upper mantle that manages the eruptive process, but what follows is more complex. The style and frequency of eruptions can vary greatly, not only between different volcanoes around the globe, but also on the same volcanic edifice. This variability is mainly due to the way magma is transported from the depth to the surface. The characteristics of magma ascent depend, among others, on the thickness and composition of the continental crust, which will influence the storage capacity of magma at intermediate levels, its crystallization, its degassing, its differentiation as well as the chemical interactions with the surrounding rocks.
Previously, magma was generally considered to be stored in stable reservoirs located at shallow depths. However, more and more studies explain that we are dealing with more complex mechanisms. The magmatic reservoirs would seem rather staggered over the entire thickness of the crust, with a heterogeneous distribution of magma. These different reservoirs would be interconnected intermittently. The variability of eruptions would therefore depend on the evolution and interaction over time of these different magma storage zones within the Earth’s crust. The conditional is required because it is a hypothesis with many unknowns
Scientists from the Institute of Earth Sciences in Grenoble, together with their Russian colleagues, have just characterized the deep magmatic system of the Klyuchevskov volcanic group in Kamchatka. The researchers used the seismic activity – in particular the tremors – produced by the volcanoes.
The pressure exerted by magma within the magma system varies with time. These stress variations generate seismic activity that can be measured. These can be transient signals or tremors that last over long periods of time. Their analysis makes it possible to define the dynamics of the volcanic system in space, but also to follow its evolution over time.
The researchers analyzed the evolution of seismic activity on some volcanoes located on the Kamchatka Peninsula, a result of the subduction of the Pacific plate which plunges under the peninsula. The results of the study, published in the journal Science Advances, show that the magmatic system is staggering through the entire thickness of the crust. The system would take its source at the base of the crust, at the level of the Moho (about 30 kilometers deep) and would branch upwards to feed several volcanoes through different conduits. The magmatic system could thus extend horizontally over large distances. Thanks to the analysis of tremors, the researchers were able to define the active zones of the system and follow their evolution over time. The existence of « plugs » could temporarily prevent magma from progressing, locally increasing the pressure until rupture. This process would lead to the transient activation of the different zones. Again, the conditional is required.
This study shows that we are progressing in our approach to the eruptive process, but that many questions also remain unanswered.
Source: Futura (formerly Futura-Sciences).

Carte montrant la fosse Kourile-Kamchatka, résultat de la subduction de la plaque Pacifique sous la péninsule. On notera, dans la partie septentrionale de la zone, la jonction avec l’arc aléoutien (Source: Wikipedia)

Volcan Klyuchevskoy (Source : KVERT)

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