Catégorie : Science

La lave des volcans sera-t-elle le béton du futur ? // Will volcanic lava be the concrete of the future?

Le basalte est la roche volcanique la plus abondante sur Terre, sur les continents mais également au fond des océans. On en identifie également à la surface de la Lune ou de Mars. De nombreux édifices construits dans des régions volcaniques confirment que le basalte et d’autres roches volcaniques  sont d’excellents matériaux de construction. Ainsi, la cathédrale de Clermont-Ferrand dresse sa masse de trachy-andésite au-dessus de la ville.

Crédit photo: Wikipedia

Une architecte basée à Reykjavik estime qu’une coulée de lave pourrait fournir suffisamment de matériaux pour ériger les fondations d’une ville en quelques semaines seulement, et ce, sans les conséquences climatiques liées aux méthodes de construction traditionnelles.
La fondatrice et dirigeante d’un cabinet d’architectes, établi à Reykjavik, explique que l’idée lui est venue en 2018 avec son fils,en observant l’éruption dans l’Holuhraun (2014-2015) qui fut la plus importante qu’ait connue l’Islande depuis plus de trois siècles. J’y ai consacré de nombreuses notes dans ce blog. Nous les trouverez en utilisant le moteur de recherche dans la colonne de droite.

Crédit photo: presse islandaise

Le projet d’utilisation de la lave explique que la force destructrice de ce matériau pourrait devenir constructive et permettre de transformer l’industrie mondiale de la construction qui dépend fortement du béton, de l’acier et d’autres matériaux à fort impact environnemental.
L’architecte et son fils ne s’attendent pas à voir leur projet se concrétiser avant 2050. Ils nous expliquent toutefois que des ouvriers humains ne pourraient pas manipuler la lave en raison de températures de plus de 1000°C, comparables à celles du verre en fusion. Pour les remplacer, diverses méthodes et technologies — impression 3D, gestion des coulées, chambres de refroidissement et robots — seraient utilisées pour façonner et mouler la roche en fusion selon les formes souhaitées.

Photo: C. Grandpey

Sans être menacés par la chaleur de la lave comme le seraient des humains, les robots parcourraient les champs de lave, récolteraient la matière en fusion et l’utiliseraient pour créer diverses structures.
Une méthode de préfabrication permettrait aux robots d’acheminer cette lave vers une usine où la pression et la chaleur seraient exploitées pour obtenir le résultat escompté.
Les architectes expliquent que le basalte présente des similitudes avec le béton de construction traditionnel actuel, tout en étant disponible à un coût quasiment nul. Selon eux, le basalte et la lave pourraient être transformés en éléments de construction durables et à faible impact environnemental. Les colonnes de basalte présentes dans la nature en sont une excellente illustration. Très cristallisées et extrêmement résistantes, elles pourraient théoriquement servir de matériau structurel.

Photo: C. Grandpey

 Le secteur islandais de la construction a manifesté un intérêt pour ce projet qui pourrait permettre de réduire l’empreinte carbone de cette industrie. Les producteurs de béton doivent en effet diminuer leurs émissions de CO2, principal responsable de la pollution dans l’industrie du bâtiment.
Ce projet a représenté la contribution de l’Islande à la 19ème Exposition internationale d’architecture de la Biennale de Venise, en 2025.
Source : Sky News.

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Basalt is the most abundant volcanic rock on Earth, found both on continents and on the ocean floor. It has also been identified on the surfaces of the Moon and Mars. Many structures built in volcanic regions confirm that basalt is an excellent construction material.

A Reykjavik-based architect believes that a single lava flow could provide enough material to lay the foundations for a city in just a few weeks, and do so without the climate-related consequences associated with traditional construction methods.

The founder and head of a Reykjavik-based architectural firm explains that the idea came to her and her son in 2018 while observing the Holuhraun eruption (2014–2015), the largest Iceland had seen in over three centuries. I have written extensively about this on this blog; you can find those posts using the search tool in the right-hand column.

The lava-utilization project posits that the material’s destructive force could be harnessed for construction, potentially transforming a global industry that currently relies heavily on concrete, steel, and other materials with high environmental impacts.

The architect and her son do not expect their project to come to fruition before 2050. However, they explain that human workers could not handle the lava, given temperatures exceeding 1,000°C, comparable to molten glass. Instead, various methods and technologies such as 3D printing, flow management, cooling chambers, and robots, would be used to shape and mold the molten rock into the desired forms. Unaffected by the intense heat that would endanger humans, robots would traverse the lava fields, harvest the molten material, and use it to create various structures. A prefabrication method would allow robots to transport this lava to a plant where pressure and heat could be harnessed to achieve the desired outcome.

The architects explain that basalt shares similarities with conventional modern construction concrete, yet is available at virtually no cost. They believe basalt and lava could be transformed into durable building components with a low environmental impact. Naturally occurring basalt columns serve as a prime example; highly crystalline and extremely strong, they could theoretically function as structural material.

Iceland’s construction sector has shown interest in this project, which could help reduce the industry’s carbon footprint. Concrete producers need to cut CO2 emissions, as concrete is the primary source of emissions within the building industry. This project represented Iceland’s contribution to the 19th International Architecture Exhibition at the Venice Biennale in 2025.

Source: Sky News.

https://news.sky.com/

Observation en direct du processus d’accrétion // Real-time observation of the accretion process

Dans une étude publiée dans la revue Nature le 8 juillet 2026, des scientifiques ont documenté sans son intégralité le premier événement d’accrétion du plancher océanique jamais observé en temps réel. Ils ont pu observer comment le magma, les mouvements de failles, les séismes et l’activité volcanique se combinent pour créer une nouvelle croûte océanique dans les profondeurs de l’océan Indien. L’étude décrit un événement enregistré par un réseau d’instruments installés sur la dorsale sud-est indienne (South-East Indian Ridgr – SEIR). Il a généré en un peu plus de deux semaines une déformation qui suppose normalement près de 39 ans de mouvement continu des plaques tectoniques. Les chercheurs ont ainsi obtenu l’enregistrement direct le plus précis à ce jour de la formation d’une dorsale océanique.

Contexte tectonique du plancher océanique au centre de l’étude. L’événement décrit s’est produit le long du segment de la dorsale SEIR (dans le rectangle noir), situé sur le plateau Saint-Paul-Amsterdam, dans le sud de l’océan Indien.

Ces observations ont été effectuées dans le cadre du projet international OHA-GEODAMS, mené par des chercheurs du CNRS Terre & Univers pour surveiller la déformation le long de la dorsale sud-est indienne près de l’île Amsterdam. En février 2024, l’équipe scientifique a déployé des hydrophones, des transpondeurs géodésiques acoustiques, des enregistreurs de pression au fond de l’océan et a effectué des levés multifaisceaux le long d’un segment d’expansion actif, là où les plaques australienne et antarctique s’écartent d’environ 61 à 63 mm par an.
L’objectif était de saisir l’un des épisodes à la fois tectonique et magmatiques de courte durée au cours desquels se forme une nouvelle croûte océanique, même si personne ne savait exactement quand un tel événement se présenterait.
Le 26 avril 2024, quelques semaines seulement après leur déploiement, les instruments ont enregistré un essaim sismique intense sous l’axe de la dorsale, au moment où un dyke magmatique a percé la croûte.

Les chercheurs sont retournés sur le site en février 2025 lors d’une campagne de maintenance et ont réalisé qu’ils avaient enregistré un épisode d’accrétion dans sa totalité, du début à la fin.
L’intrusion magmatique s’est propagée le long de l’axe de la dorsale à une vitesse d’environ 2 à 3 m par seconde. À mesure que le magma migrait à travers la croûte, la dorsale s’est élargie de plus d’un mètre en quelques heures, tandis que la partie axiale de la vallée s’affaissait d’environ quatre mètres suite à la vidange d’un réservoir magmatique superficiel. Cette intrusion a finalement alimenté une éruption sous-marine qui a déversé environ 160 millions de mètres cubes de lave au cours des seize jours suivants, avec des coulées qui ont atteint par endroits près de 100 mètres d’épaisseur.
L’éruption a été détectée non seulement par des mesures de déformation, mais aussi acoustiquement grâce à des hydrophones. L’événement s’est accompagné d’une hausse de la température des eaux au fond de l’océan.
Toutes ces observations ont permis aux chercheurs de reconstituer la chronologie de la migration du magma, de l’éruption et du mouvement de la faille avec un niveau de détail jusqu’alors impossible à atteindre au niveau d’une dorsale médio-océanique.

D’un point de vue géodésique, lors de l’événement d’avril 2024, les chercheurs ont constaté que 76 % du glissement total de la faille s’est produit de manière asismique, tandis que seulement 24 % ont été donné lieu à des séismes. Ceci démontre que le mouvement lent de la faille, induit par l’intrusion magmatique, absorbe la majeure partie de l’extension lors de ce type d’épisode d’accrétion.
Au final, la déformation produite par cet événement correspond à environ 39 ans de divergence continue des plaques à cet endroit de la dorsale. Au lieu d’être libérées progressivement, des décennies de contraintes accumulées ont été absorbées lors d’un épisode à la fois tectonique et magmatique qui n’a duré que quelques jours.
Comme indiqué dans le communiqué du CNRS, ces résultats « résolvent l’énigme de longue date du déficit de séismes d’extension sur les dorsales médio-océaniques » en montrant que la majeure partie du déplacement de la faille se produit par un glissement asismique silencieux, déclenché par la mise en place du magma plutôt que par les seuls séismes. Bien que les dorsales médio-océaniques créent continuellement une nouvelle croûte océanique, l’observation directe de ces épisodes s’est avérée extrêmement difficile car ils se produisent à plusieurs kilomètres de profondeur, ne durent que quelques jours et se produisent rarement au même endroit.
Les résultats obtenus constituent un témoignage de terrain exceptionnel de l’un des processus fondamentaux à l’origine de la tectonique des plaques et offrent un point de référence pour les futurs observatoires sous-marins déployés le long du système des dorsales océaniques.

L’étude complète est disponible à l’adresse suivante : https://doi.org/10.1038/s41586-026-10785-0

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In a study published in Nature on July 8, 2026, scientists documented the first complete seafloor spreading event ever observed in real time. They could capture how magma, fault movement, earthquakes and volcanic activity combine to create new oceanic crust beneath the Indian Ocean. The study describes an event recorded by a dense network of instruments on the Southeast Indian Ridge (SEIR) that released in just over two weeks deformation equivalent to nearly 39 years of steady plate motion. As such, they obtained the clearest direct record yet of how an oceanic ridge grows.

The observations stem from the OHA-GEODAMS project, an international effort led by researchers from CNRS Terre & Univers to monitor deformation along the Southeast Indian Ridge near Amsterdam Island.

During February 2024, the scientific team deployed hydrophones, acoustic geodetic transponders, bottom-pressure recorders and repeated multibeam surveys across an active spreading segment where the Australian and Antarctic plates separate at approximately 61–63 mm per year.

The aim was to capture one of the short-lived tectono-magmatic episodes through which new oceanic crust forms, although no one knew how soon such an opportunity would arrive.

On April 26, 2024, just weeks after deployment, the instruments recorded an intense earthquake swarm beneath the ridge axis as a magma-filled dyke forced its way into the crust. The researchers revisited the sire during a maintenance cruise in February 2025 and realized they had recorded an entire spreading episode from beginning to end.

The intrusion propagated along the ridge axis at roughly 2–3 m per second. As magma migrated through the crust, the ridge widened by more than 1 meter within hours while the axial valley subsided by about 4 meters as a shallow magma reservoir deflated. The intrusion ultimately fed a submarine eruption that emplaced approximately 160 million cubic meters of lava over the following 16 days, with flows reaching nearly 100 meters thick in places.

The eruption was detected not only through deformation measurements but also acoustically with the hydrophones. The event was accompanied by a rise in bottom-water temperature.

Together, these observations allowed the researchers to reconstruct the timing of magma migration, eruption and fault movement with a level of detail that had not previously been possible beneath a mid-ocean ridge.

From a geodetic point of view, during the April 2024 event, the researchers found that 76% of the total fault slip occurred aseismically, while only 24% was released through earthquakes, demonstrating that slow fault motion driven by magma intrusion accommodates most of the extension during this type of spreading episode.

In total, the deformation released during the event corresponds to approximately 39 years of steady plate divergence at this section of the ridge. Rather than being released gradually, decades of accumulated strain were accommodated during a tectono-magmatic episode lasting only days.

As stated in the CNRS release, the results “resolve the long-standing enigma of the deficit of extensional earthquakes on mid-ocean ridges” by showing that most fault displacement occurs through silent, aseismic slip triggered by magma emplacement rather than by earthquakes alone.

Although mid-ocean ridges continuously create new oceanic crust, directly observing these episodes has proved exceptionally difficult because they occur beneath several kilometers of water, last only days, and recur infrequently at any given location.

The results provide a rare field record of one of the fundamental processes driving plate tectonics and offer a benchmark for future seafloor observatories deployed along the global ridge system.

The complete study can be found at this address : https://doi.org/10.1038/s41586-026-10785-0

L’Etna et la faille de Pernicana

Comme je l’ai indiqué précédemment, un séisme de magnitude M 3,9 a secoué la région de Linguaglossa (Sicile) le 15 août 2026 à 12h24, avec l’épicentre à 7 km de la localité et à 2.8 km au nord de Piano Pernicana, et l’hypocentre à une profondeur de 1.2 km ± 0.3 km.

Selon l’INGV, l’événement correspond à une réactivation de la faille de Pernicana qui, on le sait, est l’une des plus actives sur le versant est de l’Etna. L’Institut a ajouté que la faille est « une structure volcano-tectonique qui absorbe les mouvements du flanc nord-est de l’Etna. Elle se réactive souvent lorsque la masse magmatique se retire par les conduits. » Un séisme identique à celui du 15 août s’est produit en 2015, lorsque la Voragine et le Cratère sud-est ont cessé leur activité.

Longue de 18 à 20 kilomètres, la faille de Pernicana constitue la limite structurelle septentrionale du flanc oriental du volcan, qui glisse continuellement vers la mer Ionienne. Elle présente un risque majeur de séismes superficiels fréquents et de déstabilisation du flanc du volcan, menaçant les infrastructures locales et provoquant des déplacements de terrain continus.

Source: INGV

Contrairement aux volcans de la Grande Ile d’Hawaï qui – comme le Mauna Loa – reposent sur une croûte océanique rigide*, l’Etna est construit sur un substratum sédimentaire fragile. Sous le poids colossal de l’édifice (plus de 500 milliards de tonnes de roche), ce substratum argileux se déforme et flue. L’Etna s’étale donc sous son propre poids, mais cet étalement n’est pas symétrique.

À l’ouest et au nord, le volcan vient butter contre les Monti Nebrodi et Peloritani. À l’est, en revanche, il n’y a rien pour le retenir et il bascule librement vers la mer Ionienne, avec un glissement de l’ordre de plusieurs centimètres par an.

Ce glissement est accommodé par deux systèmes de failles majeurs. D’une part, la Faille de Pernicana délimite le flanc nord mobile. C’est une faille très active, siège de séismes fréquents et superficiels, comme le dernier dont l’hypocentre se situait à environ 1,5 km de profondeur seulement.

D’autre part, il y a le Système des Timpe, situé sur le flanc est. Il se compose d’une série de failles en échelons (Timpa di Acireale, Timpa di Moscarello) qui découpe le versant. Ces failles sont les cicatrices de l’extension gravitationnelle et tectonique. Elles facilitent l’intrusion de dykes magmatiques qui, à leur tour, poussent le flanc est vers la mer. Lors d’éruptions comme celles de 2001 et 2002-2003, les dykes ont agi comme des coins mécaniques, écartelant le volcan et déclenchant des glissements sur les failles du flanc est.

L’histoire de la Valle del Bove nous rappelle que ce processus peut aboutir à des catastrophes. La dépression actuelle est le résultat de l’effondrement de flancs entiers de l’ancien volcan Trifoglietto et des premiers stades de l’Ellittico.

Source : Etna 3340.

Bien que le risque d’un effondrement total immédiat soit faible, l’instabilité du flanc reste le principal risque géologique à long terme pour la côte ionienne densément peuplée. En traversant en voiture des localités comme Giarre ou Riposto sur les basses pentes orientales de l’Etna, je me suis souvent dit que je n’y habiterais jamais !

* Aussi rigide qu’elle soit, la croûe océanique à Hawai ‘travaille’ sous le poids du Mauna Loa qui a tendance à la faire basculer vers le sud en générant des séismes, souvent d’une magnitude autour de M 4,0. Plus globalement, le poids considérable des îles volcaniques fait ployer la croûte terrestre.

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S’agissant de l’activité volcanique de l’Etna, le dernier bulletin émis par l’INGV dans la soirée du 16 août 2026 indique que l’activité effusive se poursuit au niveau des bouches éruptives situés à 2 750 m et 1 990 m d’altitude. Le front le plus avancé des coulées de lave se trouve à une altitude de 1 395 m, entre Rocca delle Palombe et Rocca Musarra.
Le cratère Nord-Est a connu une série d’explosions dans la matinée du 16 août, avec un panache de cendres qui s’est dispersé en direction du sud-est. Vers 18 h 20, l’activité strombolienne a repris au niveau de la Voragine. Par la suite, les émissions de cendres se sont intensifiées au niveau du cratère Nord-Est.

D’un point de vue sismique, l’amplitude du trémor éruptif montre des variations, mais une tendance à la hausse. Au cours des dernières heures, elle est passée d’un valeur moyenne à élevée. La source reste localisée dans la même zone, entre 2 800 et 3 000 m d’altitude.

L’activité infrasonore est en hausse elle aussi.

Dans une note précédente, j’invitais à la prudence avant de parler de déclin de l’éruption car des reprises d’activité sont toujours possibles.

Voici une image webcam de l’Etna hier soir, avec une activité soutenue de la Voragine :

Source : INGV.

La réduction de l’activité explosive de la Voragine ces dernières heures a pour conséquence un retour très progressif à la normale à l’aéroport Fontanarossa de Catane. De nombreux vols sont malgré tout encore annulés ou déroutés vers d’autres aéroports siciliens. Il faut espérer que la nouvelle hausse de l’activité sommitale ne viendra pas tout gâcher.

Comme je l’ai indiqué dans ma note du 15 août, le séisme a provoqué des fissures sur la route de Mareneve, reliant Linguaglossa à Piano Provenzana.

Crédit photo: presse régionale

Ces derniers jours, des arrêtés municipaux de Milo et Sant’Alfio avaient bloqué la circulation sur la Mareneve, côté Fornazzo, ainsi qu’aux abords de la petite église de Magazzeni. Ces restrictions étaient dues à l’afflux massif de véhicules. Leurs passagers se rendaient svoulaient observer les coulées de lave dans la Valle del Bove.

Suite à la fermeture côté Linguaglossa, toutes les routes d’accès à l’Etna Nord ont été fermées à la circulation automobile. Seuls les véhicules autorisés peuvent y circuler.

Les mystères de la subduction // The mysteries of subduction

Les zones de subduction, là où une plaque tectonique plonge sous une autre, sont à l’origine des séismes et des tsunamis les plus dévastateurs de la planète, sans parler des volcans les plus explosifs.
Une étude publiée dans la revue Geology montre que la subduction peut se propager comme par contagion, et passer d’une plaque océanique à une autre, une hypothèse jusqu’alors difficile à prouver.
Comme la subduction entraîne la croûte terrestre dans les profondeurs, ses origines sont difficiles à déterminer. La nouvelle étude, menée par des chercheurs de l’Université de Durham (Angleterre), propose un exemple ancien et rare d’une possible contagion par subduction. Ses auteurs affirment avoir découvert des preuves que des collisions entre des plaques voisines ont fait naître la « Ceinture de feu » d’Asie de l’Est, l’immense système de subduction qui s’étire de l’Alaska au sud de l’océan Indien.

Vue de la Ceinture de Feu (Source : Wikipedia)

Il y a près de 300 millions d’années, la Chine était un ensemble d’îles dispersées séparées par l’ancienne Téthys et l’océan asiatique. Les zones de subduction établies ont englouti ces océans, faisant s’assembler les masses continentales en un nouveau continent, et érigeant des chaînes de montagnes de la Turquie à la Chine.

Il y a 260 millions d’années, cette subduction semble s’être propagée et avoir commencé à faire plonger la plaque Pacifique voisine.

Selon l’étude, « la dernière phase réalisée par ces océans en voie de fermeture a peut-être été d’infecter la plaque Pacifique et de la faire plonger vers l’ouest sous le continent asiatique. Sous une forme ou une autre, elle n’a cessé de plonger depuis cette époque.»
La preuve irréfutable de ce processus est l’« anomalie de Dupal » (anomalie de composition isotopiquedans les basaltes océaniques de l’océan Atlantique sud), identifiée par une empreinte géochimique de l’ancien océan Téthys et de ce qui est aujourd’hui l’océan Indien.

Source: Wikipedia

Lorsque les auteurs de l’étude ont découvert cette signature dans des roches volcaniques du Pacifique occidental, ils ont pensé que les matériaux de la Téthys s’étaient propagés vers l’est, franchissant une limite de plaque, et passant d’une zone de subduction à une autre, ce qui a déclenché la descente de la plaque voisine.
Cependant, le mécanisme de propagation reste mystérieux. Les chercheurs pensent que les failles transformantes, comme la faille de San Andreas, ont pu agir comme des points faibles où de légères variations d’angle ou de vitesse de collision peuvent déstabiliser la croûte océanique dense et provoquer son enfoncement.
On peut se poser une question : si la subduction se propage de cette manière, les marges de plaques relativement calmes de l’océan Atlantique pourraient-elles être les prochaines à subir ce phénomène ? Le violent séisme de Lisbonne de 1755 laisse supposer une invasion de subduction précoce à cet endroit.

Eau forte montrant le séisme de Lisbonne en 1755 (Source: Wikipedia)

Selon la nouvelle étude, certaines parties de la péninsule Ibérique et des Caraïbes sont en train de traverser les premières étapes de ce processus. Ainsi, il se pourrait que dans 100 millions d’années, apparaisse une nouvelle « ceinture de feu » atlantique, comme ce fut le cas autrefois dans le Pacifique.
Source : Scientific American via Yahoo News.

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Subduction zones, where one tectonic plate dives underneath another, drive the world’s most devastating earthquakes and tsunamis, let alone the world’s most explosive volcanoes.

A study published in the journal Geology presents evidence that subduction can spread like a contagion, jumping from one oceanic plate to another, a hypothesis previously difficult to prove.

Because subduction drags crust deep into the earth, its beginnings are hard to examine. A new study by Durham University researchers in England. provides a rare ancient example of potential subduction « infection. » Its authors say they have discovered evidence that neighboring collisions triggered East Asia’s « Ring of Fire, » the huge subduction system that goes from Alaska to the southern Indian Ocean.

Nearly 300 million years ago China was a scattering of islands separated by the ancient Tethys and Asian oceans. Established subduction zones consumed these oceans, welding the landmasses into a new continent and raising mountains from Turkey to China.

By 260 million years ago this subduction seems to have spread and begun pulling down the neighboring Pacific plate. According to the study, « the dying act of those closing oceans may have been to infect the Pacific plate and start it subducting westward under the Asian continent. In one form or another, it has been diving down ever since. »

The smoking gun in this case is the « Dupal anomaly, » identified by a geochemical fingerprint from the ancient Tethys Ocean and what is now the Indian Ocean. When the study authors unexpectedly found this signature in volcanic rocks from the western Pacific, they believed that material from the Tethys had spread eastward across a plate boundary from one subduction zone to another, triggering the neighboring plate’s descent.

However, the mechanism of spread remains mysterious. The researchers suspect that transform faults like the San Andreas Fault may act as weak spots where slight changes in collision angle or speed can destabilize dense oceanic crust, causing it to sink.

One may ask one question : If subduction spreads this way, could the Atlantic Ocean’s relatively quiet plate margins be next? The massive 1755 Lisbon earthquake hints at early subduction invasion there. The new study suggests parts of Iberia and the Caribbean are undergoing this process’s initial stages: Thus, in another 100 million years a new Atlantic ‘Ring of Fire’ may form, just as it once did in the Pacific.

Source : Scientific American via Yahoo News.