Volcan Krafla : les feux (de lave) de Krafla et le système volcanique le plus dynamique d’Islande

Explorez le volcan Krafla dans le nord de l'Islande, célèbre pour les fissures de lave des Feux de Krafla, son activité géothermique et ses puits de forage extrêmement chauds.

En Islande, le mot eldar – ou « feux » en français – est utilisé depuis longtemps pour décrire des épisodes volcaniques prolongés impliquant des éruptions fissurales répétées, des tremblements de terre, des déformations du sol et des mouvements de magma. Plutôt qu'une seule explosion spectaculaire, un « feu » est souvent un événement volcanique qui dure des années, au cours duquel la Terre se déchire et se fissure, ponctuée par des rubans de lave en éruption. Parmi les exemples célèbres, on trouve les dévastateurs Feux de Laki et les Feux de Reykjanes du Moyen Âge (et de l'époque moderne également).

Parmi les événements les plus importants sur le plan scientifique figurent les Feux de Krafla, une séquence impressionnante de neuf ans d'épisodes de rifting et d'éruptions dans le nord-est de l'Islande qui a transformé la façon dont les volcanologues comprennent l'expansion des plaques et le mouvement du magma sous l'Islande.

Aujourd'hui, de nombreux scientifiques considèrent le Krafla comme l'un des meilleurs analogues modernes de ce qui se passe actuellement à Svartsengi, sur la péninsule de Reykjanes. Les intrusions de magma répétées, les éruptions fissurales épisodiques, les cycles de gonflement-dégonflement et l'étirement de la croûte terrestre qui se produisent actuellement près de Grindavík ressemblent fortement aux processus observés au Krafla il y a près de cinquante ans.

De grands cratères au loin sur les rives du lac Mývatn. Il est intéressant de savoir que la caldeira du lac Mývatn et ces montagnes tuya environnantes ne font PAS partie du système volcanique du Krafla, mais d'un système moins actif qui se chevauche. Crédit photo : Jessica Poteet

Mais le Krafla est bien plus qu'une histoire d'éruptions volcaniques. C'est aussi l'une des régions géothermiques les plus fascinantes au monde, où les humains ont foré directement dans le magma lui-même. Des puits au Krafla ont accidentellement fait jaillir de la roche en fusion et ont inspiré des idées révolutionnaires pour capter l'énergie directement du magma de la Terre. Peu d'endroits sur Terre illustrent la rencontre du volcanisme, de la tectonique et de l'énergie géothermique de manière aussi spectaculaire que le Krafla.

Quelques faits rapides sur le Krafla

• Dates des éruptions récentes : 1975-1984 (Feux de Krafla) ; 1724-1729 (Feux de Mývatn)

• Localisation : Nord-est de l'Islande, près de Mývatn

• Système volcanique : Système volcanique du Krafla, dans la zone volcanique nord (NVZ)

• Type d'éruption : Au début du cycle de vie : volcan bouclier central ; aujourd'hui : éruptions fissurales

• Superficie de la lave : ±35 km² pendant les Feux de Krafla

• Superficie du système géothermique : 40 km²

• Superficie totale du système volcanique : 900-1100 km² (la zone historique des fissures s'étend sur 90 km de long)

• Type de lave : Principalement de la lave basaltique, les premières éruptions du volcan central présentaient des mélanges de rhyolite

• Émissions de gaz : Remarquablement faibles

• Importance : Un exemple mondialement connu de rifting continental actif, d'intrusion magmatique, de développement géothermique et de recherche sur le forage dans le magma

La zone géothermique de Hverir est une zone géologique active adjacente au volcan central Krafla et au sud des champs de lave des Feux de Krafla. C'est un endroit magnifique pour les touristes, avec des sentiers de nature et des chemins de randonnée. Il n'y a généralement pas trop de monde et on y trouve de superbes marmites de boue, des fumerolles bouillonnantes et des sources hydrothermales bouillonnantes, avec de jolies vues sur les cratères du système volcanique du Krafla tout proche. Crédit photo : Jessica Poteet

Les Feux de Krafla : l'Islande se déchire en temps réel

Le système volcanique du Krafla se trouve directement sur la frontière entre les plaques tectoniques nord-américaine et eurasiatique, là où la croûte est lentement étirée par la dorsale médio-atlantique. Contrairement à de nombreux systèmes volcaniques qui entrent en éruption lors d'événements isolés séparés par des siècles, le Krafla se comporte de manière épisodique. De longues périodes de calme sont interrompues par un rifting intense au cours duquel le magma s'introduit à plusieurs reprises dans la croûte sur des années ou des décennies.

Les Feux de Krafla ont commencé de manière spectaculaire en décembre 1975, lorsqu'un essaim de séismes inhabituel a frappé la région. Les scientifiques ont observé une déformation rapide du sol à mesure que le magma s'accumulait sous la caldeira avant de se vider soudainement latéralement à travers des fractures souterraines appelées dykes. Ce schéma s'est répété encore et encore au cours des neuf années suivantes.

Au total, il y a eu neuf éruptions au cours de cette période, et 20 événements magmatiques distincts de gonflement-dégonflement qui ont transformé le paysage. Ce comportement observé sur place est l'une des démonstrations les plus claires jamais enregistrées de la façon dont l'expansion des plaques se produit réellement en Islande (et peut-être ailleurs dans le monde). Plutôt que de s'étendre de manière progressive et uniforme, l'extension tectonique accumule des tensions au fil du temps avant de les libérer par des impulsions soudaines lors des épisodes de rifting. Ainsi, ce rifting de type Krafla ressemble à ceci :

• Le magma s'accumule dans la région du volcan central de Krafla, sous sa caldeira

• Au lieu de jaillir vers le haut, il atteint une certaine pression et se fraye soudainement un chemin latéralement à travers la roche existante sur des kilomètres, formant des dykes

• La région de la caldeira se dégonfle de manière mesurable (similaire à ce qui se passe avant une éruption au Kīlauea)

• Le sol situé directement au-dessus des dykes s'effondre (s'affaisse) et crée un graben

• Le terrain adjacent et parallèle aux dykes se soulève et crée un horst

• Les dykes entrent en éruption dans des fissures allongées à des kilomètres de la zone initiale d'accumulation du magma souterrain

Avec le temps, à travers ces périodes de mouvement de magma, de déformation du sol, de création de failles et d'éruptions successives, la terre se fissure et s'élargit.

Le paysage géothermique coloré du col de Námaskarð, près du lac Mývatn dans le nord de l'Islande, où des fumerolles fumantes, des marmites de boue bouillonnantes et un sol riche en minéraux révèlent la puissante activité géothermique sous le système volcanique du Krafla.

Les Feux de Krafla comme parallèle aux Feux de Reykjanes

Les parallèles avec l'activité moderne du système volcanique de Svartsengi et les éruptions de Sundhnúkur sont saisissants. Aujourd'hui, sur la péninsule de Reykjanes, le magma s'accumule de manière répétée sous la croûte avant de se propager latéralement dans des dykes vers des fissures éruptives. Les cycles de gonflement et de dégonflement, les essaims de séismes et les éruptions épisodiques reflètent tous les schémas documentés lors des Feux de Krafla. Dans les deux systèmes, le magma semble se déplacer par impulsions plutôt que par un flux continu et régulier. Même l'attente désormais prolongée entre les éruptions à Svartsengi a été observée au Krafla ; se pourrait-il que nous devions attendre des années avant le prochain événement volcanique à Sundhnúkur ?

L'un des aspects les plus fascinants du Krafla est le caractère épisodique de son histoire éruptive, avec des centaines, voire un millier d'années entre les essaims de fissures. Les preuves géologiques suggèrent que le système traverse de longues périodes d'inactivité interrompues par des épisodes concentrés d'instabilité tectonique et volcanique. Ce comportement est caractéristique des zones de rift islandaises, et c'est un phénomène que l'on observe également sur la péninsule de Reykjanes et ses 5-6 systèmes volcaniques. Plutôt que d'entrer en éruption de manière continue, les systèmes volcaniques le long des centres d'expansion emmagasinent souvent la tension tectonique et la pression du magma pendant des décennies ou des siècles avant de libérer cette énergie lors d'intenses épisodes de « feux ».

Une différence majeure réside toutefois dans la géographie. Le Krafla est situé dans une région très peu peuplée, tandis que le système de Svartsengi menace des infrastructures et des communautés telles que Grindavík et le célèbre Blue Lagoon. Pourtant, sur le plan scientifique, le Krafla offre une feuille de route inestimable pour comprendre à quoi pourraient ressembler des épisodes de rifting prolongés sur la péninsule de Reykjanes au fil des ans, voire des siècles. Quelles connaissances allons-nous acquérir à Svartsengi qui nous aideront à prédire la prochaine série d'éruptions au Krafla dans quelques centaines d'années ?

La centrale géothermique de Krafla, dans le nord de l'Islande, qui exploite la chaleur volcanique du système volcanique actif du Krafla pour générer de l'énergie renouvelable au cœur de paysages volcaniques spectaculaires.

Toucher le magma : que se passe-t-il quand on fore dans la roche en fusion ?

Le Krafla n'est pas seulement célèbre pour ses éruptions. C'est aussi l'un des sites de recherche géothermique les plus extraordinaires au monde. La région abrite la centrale électrique de Krafla, où des fluides géothermiques à haute température sont utilisés pour produire de l'électricité. Mais forer dans un système volcanique aussi actif comporte des risques inhabituels. Au Krafla, les ingénieurs ont rencontré à plusieurs reprises du magma directement sous le champ géothermique.

L'un des incidents les plus remarquables concerne un puits foré en 1968, avant le début des Feux de Krafla. Des années plus tard, en 1977, deux ans après la reprise des mouvements de magma associés à cet épisode de rifting volcanique, du magma s'est introduit (s'est déplacé en profondeur) dans le puits. Bien que le forage lui-même se soit trouvé très loin au sud du champ de lave actif à l'époque, il se situait directement sur le chemin de propagation du dyke, entre le volcan central et la zone de fissure active. Le forage aurait rejeté environ trois tonnes de matière en fusion à la surface, devenant ainsi une sorte de minuscule évent volcanique artificiel créé par le forage.

Plus célèbre encore a été la rencontre accidentelle avec le magma lors de l'Iceland Deep Drilling Project (IDDP) en 2009. Des ingénieurs qui foraient à grande profondeur sous le Krafla ont croisé de manière inattendue du magma rhyolitique à environ 2,1 kilomètres de profondeur. Plutôt que de détruire complètement le projet, le puits a survécu assez longtemps pour que les chercheurs puissent étudier des fluides surchauffés atteignant des températures supérieures à 400 °C.

Cette découverte a été révolutionnaire. Les scientifiques ont réalisé que les puits géothermiques forés à proximité du magma pouvaient potentiellement produire des quantités d'énergie colossales, bien au-delà des systèmes géothermiques conventionnels. La chaleur disponible près des poches de magma est immense, ce qui ouvre la possibilité de créer des centrales géothermiques « supercritiques » capables d'augmenter de manière spectaculaire la production d'énergie.

Dans le même temps, ces événements ont révélé les dangers de forer dans un système volcanique actif. Les puits peuvent subir des défaillances catastrophiques, le magma peut s'introduire de manière inattendue et les gaz volcaniques peuvent créer de graves dangers. Le Krafla se situe donc à la frontière entre l'innovation énergétique et le risque volcanique.

Découvrez-en plus sur la façon dont l'Islande exploite l'énergie géothermique dans l'épisode du podcast Lava Academy : Géothermie 101, qui propose une interview de la géologue et vulgarisatrice scientifique Jessica Poteet.

Questions fréquemment posées sur le Krafla

Le Krafla est-il entré en éruption de manière continue de 1975 à 1984 ?

Non. Les Feux de Krafla ont consisté en de nombreux événements distincts de rifting et d'éruptions répartis sur près d'une décennie. Certains épisodes n'ont provoqué que des séismes et des déformations du sol, tandis que d'autres ont produit des éruptions de lave. C'est très proche de ce que nous observons également sur la péninsule de Reykjanes.

Le nom « Krafla » vient-il d'un dieu nordique ?

Probablement pas. Le nom dérive vraisemblablement d'un vieux mot islandais lié au fait de craqueler ou de se fissurer, une description tout à fait appropriée pour un système volcanique où le sol se sépare à plusieurs reprises. Cependant, il est important de noter que d'autres événements de « feux » au sein du système volcanique du Krafla portent des noms différents liés à des lieux géographiques modernes et proches.

Le Krafla est-il dangereux aujourd'hui ?

Oui et non. Il est étroitement surveillé et se trouve à côté d'importantes infrastructures d'énergie géothermique. Cela dit, même si le système volcanique reste actif, on ne s'attend pas à de futures éruptions ou épisodes de rifting avant au moins quelques centaines d'années, et le site est situé dans une région plutôt peu peuplée.

L'Islande pourrait-elle vraiment utiliser le magma pour produire de l'énergie ?

C'est possible ! Le projet IDDP a démontré que forer près du magma pourrait permettre d'accéder à des fluides géothermiques à très haute température, capables de produire beaucoup plus d'énergie que les puits géothermiques traditionnels. Pour en savoir plus, découvrez le projet Krafla Magma Testbed.

Vue aérienne par drone des champs de lave de Leirhnjúkur au sein du système volcanique du Krafla, dans le nord de l'Islande, mettant en valeur de vastes coulées de lave noire, des bassins géothermiques et un relief volcanique façonné pendant les Feux de Krafla.

Conclusion

Le Krafla est l'un des systèmes volcaniques les plus importants sur Terre pour comprendre le fonctionnement de la géologie islandaise et de la tectonique des plaques à l'échelle mondiale. Ici, les scientifiques ont pu observer la croissance des plaques en temps réel, grâce à des outils modernes, alors que le magma déchirait à plusieurs reprises la croûte terrestre pendant les Feux de Krafla. Ce système a révélé que les zones de rifting en Islande peuvent fonctionner de manière épisodique, avec des siècles de calme interrompus par des poussées spectaculaires d'activité volcanique et tectonique.

Aujourd'hui, les leçons tirées du Krafla aident les scientifiques à interpréter les éruptions et les intrusions de dykes en cours à Svartsengi, ainsi que les événements futurs sur l'ensemble de la péninsule de Reykjanes. Les similitudes entre ces événements suggèrent que l'Islande entre peut-être à nouveau dans une période prolongée de rifting et de volcanisme fissural.

En même temps, le Krafla représente la pointe de la science géothermique. Des puits qui ont accidentellement rejeté de la lave aux projets de forages ayant croisé directement le magma, ce volcan a transformé notre compréhension de la chaleur interne de la Terre et des possibilités de la géothermie.

Peu d'endroits illustrent aussi bien l'identité de l'Islande en tant que terre en constante création et source d'énergie active que le système volcanique du Krafla. Si vous souhaitez plonger dans la science qui se cache derrière ce système de fissures, ainsi que d'autres systèmes de fissures en Islande, et les comparer aux grands systèmes de volcans centraux, le Lava Show est le premier endroit où vous devriez aller pour poser vos questions et en apprendre davantage.

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Le Krafla est l'un des systèmes volcaniques les plus actifs et les mieux étudiés d'Islande, célèbre pour ses éruptions spectaculaires, ses paysages géothermiques fumants et ses champs de lave grandioses. Si l'exploration du Krafla révèle l'impact durable de l'activité volcanique, le Lava Show vous permet d'assister au processus en direct. Regardez de la vraie lave en fusion couler à quelques mètres de vous, dans un environnement sûr et contrôlé, et ressentez la chaleur, le bruit et le mouvement de l'une des forces les plus extraordinaires de la nature.

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Cet article a été rédigé par la géologue Jessica Poteet. Écoutez son interview dans le podcast Lava Academy.