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Des super-réservoirs de magma découverts sous la Toscane // Super magma reservoirs discovered beneath Tuscany

Une étude par une équipe italo-suisse, publiée dans la revue Communications Earth & Environment, vient de révéler que la Toscane cache sous ses magnifique paysages de vastes réservoirs de magma. Ce n’est pas vraiment une surprise car la province italienne est réputée pour sa géothermie dont la centrale de Larderello est le parfait exemple. Voir ma note du 24 septembre 2023 :

https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2023/09/24/larderello-italie-paradis-de-la-geothermie/

Photo : C. Grandpey

Grâce à la tomographie du bruit ambiant, qui permet d’analyser avec une précision inédite les vibrations naturelles du sol, une équipe de l’Université de Genève (UNIGE), de l’Institut des géosciences et des ressources de la Terre (CNR-IGG) et de l’Institut national de géophysique et de volcanologie (INGV) a identifié sous la Toscane un vaste réservoir contenant environ 6 000 km3 de magma. Au-delà de la prouesse scientifique, cette avancée ouvre la voie à des méthodes d’exploration plus rapides et moins coûteuses pour localiser des ressources telles que les réservoirs géothermiques, le lithium (très recherché aujourd’hui) ou les terres rares, dont la formation est étroitement liée aux systèmes magmatiques profonds. Outre son grand intérêt scientifique, cette étude montre que la tomographie, en explorant le sous-sol rapidement et à moindre coût, peut être un outil utile à la transition énergétique.

Quand on parle de super réservoirs de magma, de super volcans ou de super éruptions, on pense tout de suite au Parc national de Yellowstone aux États-Unis, aux lacs Toba en Indonésie et Taupo en Nouvelle-Zélande. Ces célèbres sites volcaniques abritent d’immenses réservoirs de magma de plusieurs milliers de kilomètres cubes. Des indices visibles en surface comme des dépôts éruptifs, des cratères, des déformations du sol ou des émissions de gaz révèlent leur présence. Cependant, en l’absence de tels signes, d’importants volumes de magma peuvent rester cachés et passer inaperçus dans les profondeurs de la croûte terrestre.

C’est le cas en Toscane où des réservoirs contenant au total 6000 km3 de fluides volcaniques, entre 8 et 15 km de profondeur viennent d’être mis au jour par les équipes scientifiques mentionnées ci-dessus. Ce magma, qui pourrait potentiellement donner naissance à un super volcan dans plusieurs millions d’années, ne présente actuellement aucun risque. Sa présence a été mise en évidence grâce à la tomographie du bruit ambiant, une technique d’imagerie du sous-sol utilisée en sismologie. Elle permet de «radiographier» la structure interne de la croûte terrestre en exploitant les vibrations naturelles de l’environnement, issues notamment des vagues océaniques, du vent ou des activités humaines. En pénétrant le sol, ces signaux sont enregistrés par des capteurs sismiques à haute résolution déployés en surface. Une soixantaine d’appareils ont été utilisés dans le cadre de cette étude. Lorsque ces vibrations se propagent à faible vitesse, elles peuvent indiquer la présence de matériaux fondus tels que le magma.

Répartition des réseaux sismiques pour cette étude

L’analyse combinée des enregistrements a permis de reconstituer une image en trois dimensions de la structure interne de la zone couverte.

Modélisation de la province magmatique toscane

.Source : Université de Genève.

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A study by an Italian-Swiss team, published in the journal Communications Earth & Environment, has revealed that Tuscany conceals vast magma reservoirs beneath its magnificent landscapes. This is not entirely surprising, as the Italian province is renowned for its geothermal energy, of which the Larderello power plant is a prime example.

Thanks to ambient noise tomography, which allows for unprecedentedly precise analysis of natural ground vibrations, a team from the University of Geneva (UNIGE), the Institute of Geosciences and Earth Resources (CNR-IGG), and the National Institute of Geophysics and Volcanology (INGV) in Italy has identified a vast reservoir containing approximately 6,000 km³ of magma beneath Tuscany. Beyond the scientific achievement, this breakthrough paves the way for faster and less expensive exploration methods to locate resources such as geothermal reservoirs, lithium (highly sought after today), and rare earth elements, whose formation is closely linked to deep magma systems. In addition to its significant scientific interest, this study demonstrates that tomography, by exploring the subsurface quickly and at a lower cost, can be a valuable tool for the energy transition.
When we talk about super magma reservoirs, supervolcanoes, or super-eruptions, we immediately think of Yellowstone National Park in the United States, Lake Toba in Indonesia, and Lake Taupo in New Zealand. These famous volcanic sites contain immense magma reservoirs of several thousand cubic kilometers. Visible signs on the surface, such as eruptive deposits, craters, ground deformation, and gas emissions, reveal their presence. However, in the absence of such signs, significant volumes of magma can remain hidden and undetected deep within the Earth’s crust.
This is the case in Tuscany, where reservoirs containing a total of 6,000 km³ of volcanic fluids, located between 8 and 15 km deep, have recently been discovered by the scientific teams mentioned above. This magma, which could potentially give rise to a supervolcano in several million years, currently poses no risk. Its presence was detected using ambient noise tomography, a subsurface imaging technique used in seismology. This technique allows researchers to « X-ray » the internal structure of the Earth’s crust by exploiting natural environmental vibrations, such as those generated by ocean waves, wind, or human activity. As these signals penetrate the ground, they are recorded by high-resolution seismic sensors deployed on the surface. Approximately sixty devices were used in this study. When these vibrations propagate at low speeds, they can indicate the presence of molten materials such as magma.
Combined analysis of the recordings made it possible to reconstruct a three-dimensional image of the internal structure of the covered area.

Source: University of Geneva.

Piton de la Fournaise (Île de la Réunion) : une histoire de fou ! // Piton de la Fournaise (Réunion Island) : A crazy story !

Nous n’en sommes peut-être pas au bout de nos surprises. L’OVPF indique que depuis environ 15h00 (heure locale), un trémor volcanique de faible amplitude est de nouveau enregistré sur le Piton de la Fournaise. Sa source se situe sur le flanc est-sud-est, donc dans le secteur du cône éruptif qui fut le siège de la dernière activité. Ce signal pourrait traduire une reprise prochaine de l’activité éruptive dans cette zone. L’Observatoire précise qu’à l’heure actuelle, aucune émission de lave en surface n’est observée. Toutefois, la présence de ce trémor indique qu’il y a du magma à faible profondeur et laisse envisager la possibilité d’une émission de lave à court terme.

Source: OVPF

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We may not have seen the last of the surprises. The OVPF reports that since approximately 3:00 pm (local time) a low-amplitude volcanic tremor has been recorded again at Piton de la Fournaise. Its source is located on the east-southeast flank, in the area of the eruptive cone that was the site of the last activity. This signal could indicate a resumption of eruptive activity in this area. The Observatory specifies that currently, no lava flows are observed at the surface. However, the presence of this tremor indicates that there is magma at shallow depths and suggests the possibility of a lava outbreak in the near future.

L’origine de l’Etna (Sicile) : un volcan de « petit-spot » // The origin of Mount Etna (Sicily) : a « petit-spot » volcano

Situé en Sicile, l’Etna est le volcan le plus actif d’Europe. Pourtant, son origine demeure en grande partie énigmatique, car aucun modèle géologique connu n’explique de manière détaillée comment il s’est formé. Dans une nouvelle étude*, des scientifiques de l’université suisse de Lausanne et de l’INGV de Catane en Italie décryptent ces mécanismes, et expliquent pourquoi l’Etna est vraiment unique au monde.

Photo: C. Grandpey

Vieux de plus de 500’000 ans et situé sur la côte est de la Sicile, l’Etna culmine à plus de 3000 mètres d’altitude. Il connaît plusieurs éruptions par an, ce qui en fait le volcan le plus actif et l’un des plus surveillés d’Europe. Pourtant, son origine reste en partie mystérieuse : aucun mécanisme géologique connu ne semble expliquer comment ce géant s’est formé.
La nouvelle étude, publiée dans le Journal of Geophysical Research – Solid Earth, les scientifiques suisses et italiens formulent une hypothèse novatrice expliquant les mécanismes de formation dub volcan sicilien. Cette découverte permet une meilleure compréhension de la fréquence inhabituelle de ses éruptions, et pourrait contribuer à améliorer l’évaluation des risques volcaniques par les chercheurs de l’INGV de Catane.

La formation des volcans sur notre planète est due à la fonte d’une partie du manteau terrestre qui devient magma, remonte en surface et se refroidit. Jusqu’à aujourd’hui, on considérait que les volcans se formaient selon trois grands mécanismes connus : 1) à la limite entre deux plaques tectoniques, dont la séparation – ou accrétion – provoque la remontée et la fusion du manteau, générant le fond des océans ; 2) dans les zones de subduction, lorsqu’une plaque plonge sous une autre. Au cours de ce mouvement, de l’eau est entraînée en profondeur, ce qui abaisse la température de fusion du manteau et engendre la création de volcans souvent explosifs, comme le mont Fuji au Japon ; 3) au milieu des plaques tectoniques, lorsque du manteau anormalement chaud remonte et forme des îles océaniques telles que Hawaï ou la Réunion. Ce phénomène est connu sous le nom de « point chaud ».

L’Etna, lui, ne rentre dans aucune de ces catégories. Situé à proximité d’une zone de subduction, sa composition chimique ressemble à celle des volcans de points chauds, alors même qu’aucun point chaud n’est présent à proximité.

La nouvelle étude révèle qu’au contraire des volcans classiques, l’Etna serait formé et alimenté par de petites quantités de magma déjà présentes au sommet du manteau terrestre, à 80 km sous nos pieds. Ces liquides seraient transportés sporadiquement vers la surface par les mouvements tectoniques complexes des plaques Africaine et Eurasienne. Le magma cheminerait ainsi à travers des fissures qui se créent au sein de la plaque tectonique lorsque celle-ci se plie, à l’approche de la zone de subduction. Les chercheurs utilisent l’image d’un liquide qui s’échappe lorsque l’on presse une éponge.

Le volcan sicilien appartiendrait donc à une quatrième catégorie de volcans encore très peu connue : celle des volcans dits « de petit-spot », décrits pour la première fois en 2006 par des géologues japonais. La découverte de ces minuscules volcans sous-marins avait confirmé l’existence de poches de magma au sommet du manteau terrestre, une hypothèse avancée dès les années 1960, et qui révélait que ces magmas pouvaient, dans certaines conditions, engendrer des volcan

La nouvelle étude italo-suisse explique que l’Etna serait né d’un mécanisme similaire à celui qui explique la genèse des volcans « de petit-spot ». Cette découverte est surprenante puisque jusqu’ici, ce processus n’avait été constaté que pour des volcans de très petite taille, ne dépassant pas quelques centaines de mètres de hauteur. L’Etna, en revanche, est un stratovolcan majeur dont l’altitude dépasse aujourd’hui 3 000 mètres.

La nouvelle découverte ouvre de nouvelles perspectives pour la compréhension de la genèse d’autres édifices volcaniques dans le monde.

Pour effectuer leur étude, les scientifiques ont collecté des échantillons sur l’Etna, afin de reconstituer l’évolution chimique des laves émises depuis la formation du volcan jusqu’à aujourd’hui. S’appuyant sur des données expérimentales, ils ont pu montrer que la composition des magmas sous l’Etna est restée globalement constante au cours du temps, tandis que le régime tectonique a évolué. L’ensemble de ces observations montre que les magmas qui alimentent l’Etna doivent préexister au sommet du manteau, et que les variations des volumes émis lors des éruptions sont principalement contrôlées par le mouvement des plaques. Cette interprétation permet de relier le volcanisme de l’Etna au mécanisme « de petit-spot ».

*Mount Etna as a leaking pipe of magmas from the low velocity zone , Journal of Geophysical Research – Solid Earth, 2026. Auteurs : S. Pilet, J. Reymond, L. Rochat, R. A. Corsaro, M. Chiaradia, L. Caricchi, O. Müntener,

Source : Université de Lausanne.

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Located in Sicily, Mount Etna is Europe’s most active volcano. Yet its origin remains largely enigmatic, as no existing geological model fully explains how it formed. In a new study*, scientists from the University of Lausanne (UNIL) and from the INGV of Catania (Italy) shed light on these mechanisms and reveal why Mount Etna may in fact be unique in the world.

More than 500,000 years old and rising over 3,000 metres above sea level on Sicily’s eastern coast, Mount Etna erupts several times a year, making it both the most active and one of the most closely monitored volcanoes in the world. Despite this, its origin remains partly mysterious: no known geological process fully accounts for the formation of this giant.
In the new study published in the Journal of Geophysical Research – Solid Earth, the scientists unveil a new hypothesis that could transform our understanding of how Mount Etna formed. Their findings shed new light on the volcano’s unusually frequent eruptions and pave the way for improved volcanic hazard assessment by researchers at INGV in Catania, Italy.

Volcanoes on our planet form when part of the Earth’s mantle melts into magma, rises to the surface, and solidifies. Until now, it was thought that volcanoes form according to three main mechanisms: 1) at the boundary between two tectonic plates, where their separation, or accretion, allows mantle material to rise and melt, creating the ocean floor ; 2) in subduction zones, where one plate dives beneath another. Water carried down with the subducting plate lowers the mantle’s melting point, generating often explosive volcanoes, such as Mount Fuji in Japan ; 3) in the middle of tectonic plates, when unusually hot mantle material rises, forming oceanic islands like Hawaii or La Réunion. This phenomenon is known as a “hotspot”.

Mount Etna, however, fits into none of these categories. Located near a subduction zone, its chemical composition resembles that of hotspot volcanoes, even though no hotspot is present nearby. The new study shows that, unlike conventional volcanoes—where magma forms shortly before an eruption—Etna is fed by small amounts of magma already present in the upper mantle, some 80 kilometers beneath the surface. These magmas are transported sporadically toward the surface by the complex tectonic movements resulting from the collision between the African and Eurasian plates. The magma rises through fractures in the tectonic plate created as it bends near the subduction zone, much like liquid being squeezed from a sponge.

The Sicilian volcano may therefore belong to a little-known fourth category of volcanoes: so-called “petit-spot” volcanoes, first described in 2006 by Japanese geologists. These tiny submarine volcanoes provide compelling evidence for the existence of pockets of magma at the top of the Earth’s mantle—an idea first proposed in the 1960s—and show that, under certain conditions, such magmas can give rise to volcanoes.

The latest study suggests that Etna may have formed through a mechanism similar to the one that generates petit-spot submarine volcanoes. This is unexpected, as such processes had previously only been observed in very small volcanic structures, typically rising no more than a few hundred metres. Mount Etna, by contrast, is a large stratovolcano which now towers more than 3,000 metres above sea level.”

This discovery opens up new perspectives for understanding how other volcanic systems may form around the world.

In order to perform their study, the scientists collected samples from Mount Etna to reconstruct the chemical evolution of the lavas erupted since the volcano formed, approximately 500,000 years ago, up to the present day. Based on experimental data, they were able to show that the composition of Etna’s magmas has remained largely consistent over time, even as the tectonic regime evolved. These combined observations support the idea that the magmas feeding Etna pre-exist in the upper mantle, and that variations in erupted volumes are primarily controlled by plate movements. This interpretation links Mount Etna’s volcanism to the “petit-spot” mechanism.

*S. Pilet, J. Reymond, L. Rochat, R. A. Corsaro, M. Chiaradia, L. Caricchi, O. Müntener, Mount Etna as a leaking pipe of magmas from the low velocity zone , Journal of Geophysical Research – Solid Earth, 2026

Source : Université de Lausanne.

Piton de la Fournaise (Île de la Réunion : informations sur l’éruption et consignes de sécurité

Je remercie l’Observatoire Volcanologique du Piton de la Fournaise (OVPF) d’avoir bien voulu répondre à la question que j’avais posée concernant l’origine du magma alimentant la troisième phase de l’éruption. Selon l’Observatoire, « il s’agit de la même éruption car il n’y a pas eu d’ouverture ou de propagation de nouveau dyke depuis le réservoir. Il s’agit bien du même « conduit d’alimentation superficiel » ouvert le 13 février qui alimente ce nouveau point d’émission ouvert dans une zone déjà fragilisée le 13 février. Les analyses complètes des prélèvements de lave de l’ensemble de la séquence éruptive seront présentées lors d’un prochain bulletin mensuel à l’issue de l’éruption. » L’OVPF ajoute que « ces prélèvements sont très utiles notamment pour voir le moment où le magma (potentiellement juvénile) qui a été détecté en train de remonter des profondeurs depuis septembre dernier arrivera en surface. Lors de l’éruption de janvier, il s’agissait encore de magma résiduel ayant résidé dans le réservoir superficiel lors de la phase de repos, certainement poussé par cette nouvelle arrivée. »

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De son côté, le Préfet de la Réunion renouvelle ses consignes de prudence à l’attention des personnes qui se rendraient auprès des coulées émises il y a quelques semaines. Le Préfet explique que depuis le 08 avril 2026 un nouvel épisode éruptif est en cours. Le spectacle est impressionnant mais les dangers sont bien réels et toujours présents.

Il demande aux visiteurs de ne pas sous-estimez ces risques : chute au niveau des tunnels de lave dont la voûte peut s’effondrer sous le poids des personnes présentes sur les coulées.

Il y a le risque de brûlure en surface.Même si la lave semble refroidie et solide, sa surface reste extrêmement chaude. A seulement, 75 mètres de la route, des températures allant jusqu’à 80°C ont été mesurées.

Risque extrême sous la surface : des tunnels de lave sont encore actifs et circulent à très haute température. Des mesures atteignant 275°C ont été relevées dans les cavités proches de la surface.

Risque aggravé en cas de pluie : le contact de l’eau de pluie avec la lave peut provoquer de violents dégagements de vapeur, dangereux et imprévisibles.

Le Préfet conclut son bulletin en rappelant qu’un champ de lave n’est pas un terrain de jeu. Il est donc demandé aux visiteurs de rester strictement sur les zones autorisées et de respecter les consignes de sécurité.

Panneau rappelant les risques en terrain volcanique à Yellowstone (Photo: C. Grandpey)