Les éruptions volcaniques : l'importance des phénomènes de petites échelles dans les éruptions volcaniques

Une conférence organisée par le groupe “séminaires” de l'ENS de Lyon, le jeudi 13 février 2003.

Les éruptions volcaniques les plus dangereuses sont dues à la dilatation rapide d'une phase gazeuse. Les comportements des écoulements volcaniques de grands volumes dépendent de phénomènes de très petite échelle, comme le montrent deux exemples particuliers.

Le premier exemple est fourni par les dômes de laves visqueuses. Ceux-ci sont instables car ils contiennent des petites bulles de gaz sous pression et peuvent exploser de manière catastrophique. La surpression des bulles de gaz dépend de la rapidité de la décompression et n'est pas uniforme à la sortie du conduit éruptif.

Le deuxième exemple provient du comportement des colonnes atmosphériques des grandes éruptions riches en gaz. Dans certaines conditions, la colonne monte à très haute altitude et répartit les cendres volcaniques sur des très grandes surfaces (régime plinien). Dans d'autres cas, elle s'effondre et alimente des coulées denses qui dévalent les pentes de l'édifice (régime de coulée pyroclastique).

Ces deux régimes très différents dépendent de la fraction de gaz qui porte les fragments de magma. Dans ce cas, c'est la taille des fragments de magma (quelques centimètres) qui est responsable du comportement de colonnes éruptives qui s'étendent sur plusieurs dizaines de kilomètres.