Lucarnes ( skylight ) et formation des tunnels de lave ( lava tube )

Pierre Thomas

Laboratoire de Sciences de la Terre / ENS Lyon

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

12/05/2008

Résumé

Morphologie volcanique : tunnels de lave et lucarnes.



Qu'est-ce qu'un tunnel de lave ( lava tube ) et qu'est-ce qu'une lucarne ( skylight ) ?

L'intérieur d'une coulée peut continuer à être liquide alors que la surface de la coulée est déjà refroidie et solide. Dans ce cas, il se forme souvent de longs tubes internes à la coulée, tubes enserrés de lave déjà solide mais dans lesquels de la lave continue à couler. Si l'arrivée de lave diminue voire cesse en amont, et si la lave peut continuer à couler vers l'aval, le « tube » de lave se vide partiellement ou totalement, ce qui forme un tunnel, totalement ou partiellement vide.

Parfois, il se produit des effondrements ponctuels qui mettent en communication la surface avec l'intérieur du tunnel. On appelle « lucarne » ce type d'effondrement. Ces lucarnes peuvent se former quand le tunnel est complètement refroidi et dans lequel aucune lave ne coule. Parfois aussi, ces effondrements se produisent alors que de la lave coule encore, malgré une baisse de niveau. C'est le cas de la lucarne des figures 1 à 3.

Il faut donc faire très attention quand on se « promène » sur des coulées récentes, apparemment complètement figées, ce qu'on peut faire à Hawaii, à La Réunion… Un effondrement peut se produire et vous faire tomber dans des flots de lave à plus de 1100°C !

Figure 4. Schéma de formation d'un tunnel de lave et d'une lucarne

Schéma de formation d'un tunnel de lave et d'une lucarne

Les lucarnes peuvent se former quand de la lave coule encore dans le tunnel (cas dessiné ici), ou bien après la solidification totale de la lave.


Figure 5. Lucarne dans une coulée récente mais totalement refroidie, Isla Bartolome, îles Galapagos

Lucarne dans une coulée récente mais totalement refroidie, Isla Bartolome, îles Galapagos

Les cordes, de taille standard, donnent l'échelle.



Il est difficile d'observer des tunnels de lave « en activité » en dehors des lucarnes. Parfois, on peut avoir la chance d'en voir se former au front ou au sein d'une coulée. On voit alors de la lave sortir de sous une carapace déjà solide ; si le niveau de cette lave liquide baisse, on voir l'amorce aval d'un tunnel.

Figure 7. Un petit tunnel de lave se forme au sein d'une coulée, Piton de la Fournaise, île de La Réunion

Un petit tunnel de lave se forme au sein d'une coulée, Piton de la Fournaise, île de La Réunion

Une carapace solide est en train de se former. Cette carapace a crevé et laisse s'écouler de la lave, dont le niveau, en baissant commence à former un tunnel dont on devine la voûte (flèche blanche). Éruption d'octobre 2000.



Mis à part la sortie des tunnels assez rarement observables, les lucarnes sont les plus fréquents indices permettant de connaître l'existence des tunnels de lave, et d'y accéder. L'autre voie d'accès aux tunnels de lave est quand l'érosion naturelle (rivière, falaise marine) ou anthropique (tranchée de route) recoupe une ancienne coulée et permet d'en voir l'intérieur.

Figure 9. Sortie naturelle d'un tunnel de lave refroidi, coulée de 2004, Piton de la Fournaise, île de La Réunion

Sortie naturelle d'un tunnel de lave refroidi, coulée de 2004, Piton de la Fournaise, île de La Réunion

Les filaments beiges sont des aiguilles de conifères (10 à 15 cm de long) venant des conifères voisins morts (parce que tués par le passage de la coulée). On peut voir les conifères bordant cette coulée sur l'image du 12 mars 2007.



Que ce soit par une lucarne ou par une surface d'érosion, on peut alors pénétrer dans ces tunnels. Il y a à La Réunion des spéléologues qui explorent des tunnels de laves. À Hawaii, aux Canaries, aux Açores… certains tunnels sont sommairement ou totalement aménagés pour être visités par les touristes.


Après une interruption (sujet spécial pour la fête des mères la semaine prochaine), trois autres semaines vont être consacrées aux tunnels de lave.