Nouveau modèle pour les écoulements pyroclastiques
Un nouveau modèle pour les écoulements pyroclastiques
Les écoulements pyroclastiques générés lors de grandes éruptions riches en gaz peuvent parcourir de très longues distances (plus de 100 km). Leur compréhension est essentielle pour l’évaluation des aléas volcaniques dans les zones à forte activité éruptive.
Le modèle physique classiquement admis décrit un écoulement de gaz rapide (environ 200 m/s) contenant peu de particules, maintenues en suspension par la turbulence des gaz.
L’étude de l’ignimbrite de Peach Spring (Arizona) a révélé des dépôts s’étendant sur plus de 170 km et comportant, à leur base, des blocs pluridécimétriques issus du substrat, déplacés lors de la mise en place de la pyroclastite. Le modèle d’écoulement dilué et rapide ne peut expliquer ces observations sans supposer des vitesses irréalistes.
Une équipe internationale a donc proposé un nouveau modèle : un écoulement à forte concentration en particules, mais avec une pression interne en gaz très élevée, réduisant les frictions internes. Validé par des études physiques et des expériences en laboratoire, ce modèle explique l’écoulement dense et relativement lent (5 à 20 m/s) capable de mobiliser de gros blocs du substrat. L’éruption à l’origine des ignimbrites de Peach Spring aurait duré plusieurs heures, avec un débit supérieur aux estimations antérieures.
Cette étude montre qu’une éruption intense à très forte pression de gaz peut engendrer des écoulements pyroclastiques denses parcourant de grandes distances et transportant des blocs pluridécimétriques.
Sources et publications
Communiqué du CNRS : Nouveau regard sur les écoulements pyroclastiques lors des super-éruptions volcaniques .
Communiqué détaillé — IRD / CNRS / UBP : Évaluation des aléas volcaniques — Nouveau regard sur les écoulements pyroclastiques lors des super-éruptions volcaniques (PDF, 1,4 Mo) .
Article scientifique dans Nature Communications (accès libre) : O. Roche, D. C. Buesch, G. A. Valentine, 2016 — Slow-moving and far-travelled dense pyroclastic flows during the Peach Spring super-eruption .