Mots clés : coulée de lave, Hawaï, volcan, arbre de lave

Arbres de lave ( lava tree ), Lava Tree State Park, Hawaii

Pierre Thomas

ENS Lyon - Laboratoire des Sciences de la Terre

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

12/11/2007

Résumé

Arbres figés par de la lave fluide, Hawaii.


Figure 1. Arbre de lave ( lava tree ), Lava Tree State Park, Hawaii

Arbre de lave (lava tree), Lava Tree State Park, Hawaii

Les lava trees sont des structures présentes dans les coulées de laves très fluides qui ont envahi des forêts. Ces structures n'ont pas de nom en français, bien que de tels objets doivent certainement exister à La Réunion.

Les lava trees présentés ici ont été photographiés dans le Lava Tree State Park, à l'Est de la Grande Île d'Hawaii. Ces lava trees résultent de l'envahissement d'une forêt par de la lave très fluide au milieu du 18ème siècle. Depuis cette époque, une nouvelle forêt a colonisé cette coulée de basalte.

Figure 2. Autres arbres de lave, Lava Tree State Park, Hawaii

Autres arbres de lave, Lava Tree State Park, Hawaii

Figure 3. Autres arbres de lave, Lava Tree State Park, Hawaii

Autres arbres de lave, Lava Tree State Park, Hawaii

Figure 4. Vue d'ensemble d'un arbre de lave, Lava Tree State Park, Hawaii

Vue d'ensemble d'un arbre de lave, Lava Tree State Park, Hawaii

Figure 5. Vue de détail d'un arbre de lave, Lava Tree State Park, Hawaii

Vue de détail d'un arbre de lave, Lava Tree State Park, Hawaii

Cette vue de détail montre que l'arbre de lave est creux : emplacement du tronc, maintenant disparu.


Figure 6. Vue d'ensemble de deux arbres de lave, Lava Tree State Park, Hawaii

Vue d'ensemble de deux arbres de lave, Lava Tree State Park, Hawaii

Les deux images suivantes sont des détails de l'arbre de gauche.


Figure 7. Vue de détail du flanc d'un arbre de lave, Lava Tree State Park, Hawaii

Vue de détail du flanc d'un arbre de lave, Lava Tree State Park, Hawaii

Détail du tronc de l'arbre de lave de gauche de l'image 6, révélant qu'il est creux.


Figure 8. Vue de détai de du sommet d'un arbre de lave, Lava Tree State Park, Hawaii

Vue de détai de du sommet d'un arbre de lave, Lava Tree State Park, Hawaii

Détail du sommet de l'arbre de lave de gauche de l'image 6.


Figure 9. Arbre de lave couché, Lava Tree State Park, Hawaii

Arbre de lave couché, Lava Tree State Park, Hawaii

On observe, une fois de plus, que le « tronc » est creux.


Les 7 figures suivantes retracent (en 7 étapes) la genèse du paysage du Lava Tree State Park.

Figure 10. Genèse du paysage du Lava Tree State Park, Hawaii

Genèse du paysage du Lava Tree State Park, Hawaii

À cet endroit, au milieu du 18ème siècle, il y avait une forêt.


Figure 11. Genèse du paysage du Lava Tree State Park, Hawaii

Genèse du paysage du Lava Tree State Park, Hawaii

Vers 1750, une coulée très fluide envahit la forêt. La coulée avait environ 2 m d'épaisseur et recouvrait la base des troncs des arbres. Branches et feuillage s'enflamment. Les troncs, à l'abris de l'air dans la coulée, se déshydratent et se transforment en charbon de bois.


Figure 12. Genèse du paysage du Lava Tree State Park, Hawaii

Genèse du paysage du Lava Tree State Park, Hawaii

La coulée, au contact du sol et des troncs (humides et froids) se solidifie sur quelques cm d'épaisseur. Ce qui reste des troncs d'arbre (du charbon de bois) se voit donc entouré d'un manchon de basalte solidifié. Le reste de la coulée reste chaud et fluide, et continue à avancer. Branchage et feuillage finissent de brûler.


Figure 13. Genèse du paysage du Lava Tree State Park, Hawaii

Genèse du paysage du Lava Tree State Park, Hawaii

La coulée reste fluide, mais son débit faiblit, et son épaisseur diminue. Cette diminution d'épaisseur « découvre » une bonne partie des troncs d'arbre, qui ne sont plus constitués que de charbon de bois entouré d'un manchon de basalte.


Figure 14. Genèse du paysage du Lava Tree State Park, Hawaii

Genèse du paysage du Lava Tree State Park, Hawaii

La coulée s'est refroidie. Il ne reste plus que des fantômes d'arbre en charbon de bois entourés de leur manchon basaltique. Il s'est écoulé quelques heures à quelques jours entre l'étape 2 et l'étape 5.


Figure 15. Genèse du paysage du Lava Tree State Park, Hawaii

Genèse du paysage du Lava Tree State Park, Hawaii

En quelques mois ou années, le charbon de bois central disparaît, oxydé et « minéralisé » par des champignons et autres organismes. Il ne reste plus que des colonnes creuses, les lava trees .


Figure 16. Genèse du paysage du Lava Tree State Park, Hawaii

Genèse du paysage du Lava Tree State Park, Hawaii

Depuis le milieu du 18ème siècle, la forêt a repoussé sur ce versant Est particulièrement humide de la Grande Île d'Hawaii. C'est l'état actuel du paysage, en juin 2007, en attendant qu'une nouvelle coulée ne renouvelle le processus.


 

Des éruptions actives permettent de voir des lava trees en cours de formation, comme le montre l'image suivante.

Figure 17. Une coulée de lave fluide vient d'envahir une forêt d'arbres aux troncs assez minces, Hawaii

Une coulée de lave fluide vient d'envahir une forêt d'arbres aux troncs assez minces, Hawaii

La partie des troncs « immergée » dans la lave se recouvre d'un manchon de basalte. Ce manchon est plus épais à la surface de la coulée (refroidissement plus facile) et forme des espèces d'anneaux. Puis, la coulée, tout en continuant à couler a baissé d'environ 1m, dégageant les troncs « manchonnés » de basalte. Le plan matérialisé par les anneaux matérialise particulièrement bien le niveau maximum atteint par la coulée.

Photographie prise le 7 janvier 1983 sur les flancs du Pu'u O'o, Hawaii.


Avec cet exemple, nous terminons notre série « volcanisme et hexagones » (orgues, réticulite, fruit de Pandanus …), et la description de phénomènes « voisins » que cela a entraîné (cheveux de Pelé, arbres de lave …). Nous allons maintenant aller au delà de ce thème très « pointu » par plusieurs semaines illustrant des phénomènes volcaniques plus généraux et classiques : la morphologie et la structure des édifices basaltiques aériens, d'Hawaii aux Galapagos, en passant par les Canaries, les Açores, la Réunion …

Mots clés : coulée de lave, Hawaï, volcan, arbre de lave