À partir d’observations de l’éruption du Fagradalsfjall (Islande) en 2021, une équipe de spécialistes des Sciences de la Terre, de météorologues, de géologues et de volcanologues a proposé une nouvelle théorie expliquant la mécanique des fontaines de lave. Les résultats de leurs travaux ont été publiés dans la revue Nature Communications*.
Les fontaines de lave sont des phénomènes spectaculaires pendant lesquels la lave jaillit vers le ciel avant de retomber en cascade sur les flancs d’un volcan. Ces manifestations volcaniques ont longtemps intrigué les scientifiques. Les travaux de l’équipe de chercheurs se sont concentrés sur la compréhension des forces qui servent de moteur à ce phénomène. Contrairement à la plupart des éruptions classiques, celle du Fagradalsfjall a présenté une série de fontaines de lave de différentes hauteurs offrant une opportunité unique de les approcher et de les examiner.
Pour analyser la dynamique de l’éruption, les chercheurs ont utilisé la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (OP-FTIR)*. Cette technique leur a permis d’analyser les émissions de gaz du volcan sur plusieurs cycles d’épisodes éruptifs entrecoupés de pauses. Leurs observations sur la composition du gaz a fourni des indications sur les processus qui sous-tendent les fontaines de lave.
Il ressort de ces observations que les volcans comme le Fagradalsfjall possèdent une cavité peu profonde remplie de magma sous leur caldeira. En remontant dans cette cavité, le magma génère une couche d’écume à son sommet. Les chercheurs pensent que l’effondrement de cette couche d’écume crée la pression nécessaire pour propulser la lave vers le haut, un peu comme l’éjection d’une boisson gazeuse quand on secoue la bouteille. Ce processus se produit de manière cyclique, conduisant aux éruptions sous forme de fontaines observées en Islande.
L’étude offre non seulement une explication des caractéristiques uniques de l’éruption du Fagradalsfjall, mais elle a également des implications plus larges. Les chercheurs pensent que leur étude pourrait s’appliquer à différents types de fontaines de lave observées dans le monde.
Des recherches supplémentaires seront nécessaires pour valider et élargir ces résultats. Cependant, ces travaux fournissent des informations significatives sur les processus complexes qui entourent les fontaines de lave.
* Near-surface magma flow instability drives cyclic lava fountaining at Fagradalsfjall, Iceland – Scott, S., Pfeffer, M., Oppenheimer, C. et al. – Nature Communications – November 7, 2023 – DOI https://doi.org/10.1038/s41467-023-42569-9 – OPEN ACCESS.
* La spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier ou spectroscopie IRTF (ou encore FTIR, de l’anglais Fourier Transform InfraRed spectroscopy)1 est une technique utilisée pour obtenir le spectre d’absorption, d’émission, la photoconductivité ou la diffusion Raman dans l’infrarouge d’un échantillon solide, liquide ou gazeux.
Le résumé de l’étude a été publié sur le site web The Watchers avec une vidéo de drone de l’éruption de 2021 :
https://youtu.be/DQx96G4yHd8
——————————————–
From the observations of the 2021 Fagradalsfjall eruption in Iceland, a team of Earth scientists, meteorologists, geologists, and volcanologists has formulated a new theory explaining the mechanics of volcanic fountaining. The research* was published in the journal Nature Communications.
Volcanic fountaining, characterized by explosive eruptions with lava shooting skywards and cascading down a volcano’s sides, has long puzzled scientists.The team’s research centered on understanding the driving forces behind this phenomenon. Unlike a single massive eruption, the Fagradalsfjall event presented a series of lava fountains of varying heights, providing a unique opportunity for close-up examination.
To probe the eruption’s dynamics, the researchers employed Fourier transform infrared (OP-FTIR) spectroscopy. This technique enabled them to analyze the gas emissions from the volcano across multiple eruption and pause cycles. Their investigation into the gas composition yielded clues about the processes underpinning volcanic fountaining.
The team’s emerging theory posits that volcanoes like Fagradalsfjall have a magma-filled shallow cavity beneath their calderas. Magma rising into this cavity generates a foam layer at the top. The researchers suggest that the collapse of this foam layer creates the pressure needed to propel magma upwards, akin to soda being ejected from a shaken can. This process occurs cyclically, leading to the observed fountain-like eruptions.
The study not only offers a compelling explanation for the Fagradalsfjall eruption’s unique characteristics but also has broader implications. The researchers believe that their theory could apply to various types of volcanic fountains observed worldwide.
Further research is needed to validate and expand upon these findings. However, the team’s work provides significant insights into the intricate processes of volcanic fountaining.
* Near-surface magma flow instability drives cyclic lava fountaining at Fagradalsfjall, Iceland – Scott, S., Pfeffer, M., Oppenheimer, C. et al. – Nature Communications – November 7, 2023 – DOI https://doi.org/10.1038/s41467-023-42569-9 – OPEN ACCESS.
* Fourier transform infrared spectroscopy or FTIR spectroscopy is a technique used to obtain the absorption spectrum, emission spectrum, photoconductivity or Raman scattering in the infrared of a solid, liquid or gas sample.
The abstract of the research was published on the The Watchers website together with a drone video of the 2021 eruption :
Capture écran webcam de l’éruption et des fontaines de lave
Claude Grandpey : Volcans et Glaciers 