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, connu pour les fissures de lave des Feux de Krafla, son activité géothermique et quelques forages très chauds.

En Islande, le mot eldar – ou « feux » en anglais – est depuis longtemps utilisé pour décrire des épisodes volcaniques prolongés impliquant des éruptions fissurales répétées, des séismes, 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 s’ouvre, ponctuée de rubans de lave en éruption. Parmi les exemples célèbres figurent les dévastateurs Feux de Laki et les Feux de Reykjanes médiévaux (et modernes, eux aussi). Reykjanes Fires.

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

Aujourd’hui, de nombreux scientifiques considèrent Krafla comme l’un des meilleurs analogues modernes de ce qui se déroule actuellement à Svartsengi, sur la péninsule de Reykjanes. Les intrusions répétées de magma, les éruptions fissurales épisodiques, les cycles de gonflement-dégonflement et l’étirement de la croûte observés près de Grindavík ressemblent fortement aux processus observés à 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 tuyas voisines ne font PAS partie du système volcanique de Krafla, mais relèvent d’un système moins actif et chevauchant. Crédit photo : Jessica Poteet

Mais Krafla est bien plus qu’une histoire d’éruptions volcaniques. C’est aussi l’une des régions géothermiques les plus fascinantes au monde, où l’être humain a foré directement dans le magma lui-même. Les puits de Krafla ont, par accident, laissé jaillir de la roche en fusion et ont inspiré des idées révolutionnaires pour capter l’énergie directement à partir du magma de la Terre. Peu d’endroits sur Terre illustrent aussi spectaculairement l’intersection du volcanisme, de la tectonique et de la puissance géothermique que Krafla.

Quelques faits rapides sur Krafla

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

• Emplacement : nord-est de l’Islande, près de Mývatn

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

• Type d’éruption : au début du cycle de vie : volcan-bouclier central ; aujourd’hui : éruptions fissurales

• Surface de lave : ±35 km² pendant les Feux de Krafla

• Superficie du système géothermique : 40 km²

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

• Type de lave : principalement une lave basaltique, les premières éruptions du volcan central comportaient des mélanges rhyolitiques

• Émissions de gaz : remarquablement faibles

• Importance : un exemple mondialement célèbre 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 un site géologique actif adjacent au volcan central de Krafla et au sud des champs de lave des Feux de Krafla. Cette zone est un merveilleux site touristique avec des sentiers naturels et de randonnée. Elle n’est généralement pas très fréquentée et offre d’incroyables mares de boue, des fumerolles bouillonnantes et des phénomènes hydrothermaux pétillants, avec des vues sur les cratères du système volcanique voisin de Krafla. Crédit photo : Jessica Poteet

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

Le système volcanique de Krafla se situe directement sur la frontière entre les plaques tectoniques nord-américaine et eurasienne, 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, Krafla se manifeste de façon épisodique. De longues périodes de calme sont interrompues par un rifting intense au cours duquel le magma s’intruse à plusieurs reprises dans la croûte pendant des années, voire des décennies.

Les Feux de Krafla ont commencé de manière spectaculaire en décembre 1975, lorsqu’une essaim sismique inhabituel a frappé la région. Les scientifiques ont observé une déformation rapide du sol, tandis que le magma s’accumulait sous la caldeira avant de se vider soudainement latéralement par des fractures souterraines appelées filons. Ce schéma allait se répéter encore et encore au cours des neuf années suivantes.

Au total, il y a eu neuf éruptions pendant cette période, ainsi que 20 événements magmatiques distincts de gonflement-dégonflement qui ont déformé le paysage. Le comportement observé ici 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 qu’une expansion graduelle et uniforme, l’extension tectonique accumule des contraintes au fil du temps avant de les libérer par à-coups soudains lors des épisodes de rifting. Ainsi, le rifting à la manière de Krafla ressemble à ceci :

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

• Au lieu d’entrer en éruption vers le haut, il atteindrait une certaine pression, puis pousserait soudainement latéralement à travers la roche existante sur des kilomètres, formant des filons

• La région de la caldeira se dégonflerait de manière mesurable (un peu comme Kīlauea avant une éruption)

• Le sol directement au-dessus des filons s’affaisserait (s’enfoncerait) et créerait un graben

• Les terrains adjacents et parallèles aux filons s’élèveraient et formeraient un horst

• Les filons entreraient en éruption sous forme de fissures allongées situées à plusieurs kilomètres de la zone d’accumulation magmatique souterraine d’origine

Au fil du temps, à travers ces périodes de déplacement du magma, de déformation du sol et de faillage, puis d’éruption, 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 mares de boue bouillonnantes et un sol riche en minéraux révèlent la puissante activité géothermique sous le système volcanique de Krafla.

Utiliser 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 frappants. Aujourd’hui, sur la péninsule de Reykjanes, le magma s’accumule à plusieurs reprises sous la croûte avant de se propager latéralement dans des filons vers des fissures éruptives. Les cycles de gonflement et de dégonflement, les essaims sismiques et les éruptions épisodiques reflètent tous les schémas documentés pendant les 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 à Krafla ; pourrions-nous attendre des années avant le prochain événement volcanique à Sundhnúkur ?

L’un des aspects les plus fascinants de Krafla est le caractère épisodique de son histoire éruptive, avec des centaines à un millier d’années entre les essaims de fissures. Les preuves géologiques suggèrent que le système connaît de longues périodes de dormance ponctuées d’épisodes concentrés d’agitation tectonique et volcanique. Ce comportement est caractéristique des zones de rift islandaises, et c’est aussi ce que nous observons à Reykjanes et dans ses 5 à 6 systèmes volcaniques. Plutôt qu’une éruption continue, les systèmes volcaniques situés le long des centres d’expansion emmagasinent souvent des contraintes tectoniques et la pression du magma pendant des décennies ou des siècles avant de libérer cette énergie lors d’intenses épisodes de « feu ».

Une différence majeure, cependant, est la géographie. Krafla se trouve dans une région peu peuplée, tandis que le système de Svartsengi menace des infrastructures et des communautés comme Grindavík et le célèbre Blue Lagoon. Pourtant, sur le plan scientifique, Krafla offre une feuille de route précieuse pour comprendre à quoi pourraient ressembler, sur des années, voire des siècles, les épisodes prolongés de rifting sur la péninsule de Reykjanes. Quelles connaissances tirerons-nous de Svartsengi qui nous aideront à prévoir la prochaine série éruptive à Krafla dans quelques centaines d’années ?

La centrale géothermique de Krafla, dans le nord de l’Islande, exploite la chaleur volcanique du système volcanique actif de Krafla pour produire une énergie renouvelable au milieu de paysages volcaniques spectaculaires.

Toucher le magma : que se passe-t-il lorsque nous forons dans de la roche en fusion ?

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 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. À Krafla, les ingénieurs ont à plusieurs reprises rencontré du magma directement sous le champ géothermique.

L’un des incidents les plus remarquables concerne un forage réalisé 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 infiltré (en se déplaçant dans le sous-sol) dans le puits. Bien que le forage lui-même se trouvait alors très au sud du champ de lave actif, il était directement sur le trajet de propagation du filon entre le volcan central et la zone de fissures active. Le forage aurait expulsé environ trois tonnes de matière en fusion à la surface, devenant ainsi un minuscule évent volcanique artificiel créé par le forage.

L’incident le plus célèbre reste toutefois la rencontre accidentelle avec du magma lors du projet Iceland Deep Drilling Project (IDDP) en 2009. Les ingénieurs forant en profondeur sous Krafla ont intercepté de façon inattendue du magma rhyolitique à environ 2,1 kilomètres de profondeur. Plutôt que de détruire complètement le projet, le puits a survécu suffisamment longtemps pour que les chercheurs étudient des fluides surchauffés atteignant des températures supérieures à 400 °C.

Cette découverte a été révolutionnaire. Les scientifiques ont compris que les puits géothermiques forés près du magma pourraient potentiellement produire d’énormes quantités d’énergie, bien au-delà des systèmes géothermiques conventionnels. La chaleur disponible près des corps magmatiques est immense, ce qui ouvre la possibilité de centrales géothermiques « supercritiques » capables d’augmenter de façon spectaculaire la production d’énergie.

En même temps, ces événements ont révélé les dangers du forage dans un système volcanique actif. Les puits peuvent connaître des défaillances catastrophiques, le magma peut s’infiltrer de manière inattendue et les gaz volcaniques peuvent créer de graves dangers. Krafla se situe donc à la frontière entre innovation énergétique et risque volcanique.

Découvrez comment l’Islande exploite l’énergie géothermique dans l’épisode du Lava Academy Podcast : Géothermie 101, qui propose une interview du géologue et vulgarisateur scientifique Kári Valgeirsson

Section questions-réponses sur le volcan Krafla

Krafla a-t-il été en éruption en continu de 1975 à 1984 ?

Non. Les Feux de Krafla se sont composés de nombreux événements distincts de rifting et d’éruption 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 aussi à Reykjanes.

« Krafla » porte-t-il le nom d’un dieu nordique ?

Probablement pas. Le nom dérive sans doute d’un ancien mot islandais lié au fait de se fissurer ou de se fracturer, une description appropriée pour un système volcanique où le sol se sépare à plusieurs reprises. Toutefois, il est important de noter que d’autres événements de « feu » au sein du système volcanique de Krafla portent des noms différents, liés à des lieux géographiques modernes à proximité.

Krafla est-il dangereux aujourd’hui ?

Oui et non. Il est surveillé de près et se trouve à côté d’infrastructures géothermiques importantes. Cela dit, même si le système volcanique reste actif, aucune éruption ou épisode de rifting n’est attendu avant encore quelques centaines d’années au minimum, et le site se situe dans une zone plutôt peu peuplée.

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

Potentiellement. Le projet IDDP a montré que forer près du magma peut permettre d’accéder à des fluides géothermiques extrêmement chauds, capables de produire beaucoup plus d’énergie que les puits géothermiques traditionnels. Pour en savoir plus, lisez l’article sur le projet Krafla Magma Testbed .

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

Conclusion

Krafla est l’un des systèmes volcaniques les plus importants de la Terre pour comprendre comment fonctionnent la géologie de l’Islande et la tectonique de rifting des plaques à l’échelle mondiale. Ici, les scientifiques ont observé l’expansion des plaques se dérouler en temps réel, avec des outils modernes, alors que le magma a déchiré à plusieurs reprises la croûte pendant les Feux de Krafla. Le système a révélé que les zones de rift islandaises peuvent fonctionner de manière épisodique, avec des siècles de calme interrompus par de dramatiques impulsions d’activité volcanique et tectonique.

Aujourd’hui, les leçons apprises à Krafla aident les scientifiques à interpréter les éruptions en cours et les intrusions de filons à Svartsengi, ainsi que les événements futurs sur toute la péninsule de Reykjanes. Les similitudes entre ces événements suggèrent que l’Islande pourrait une fois de plus entrer dans une longue période de rifting et de volcanisme fissural.

En même temps, Krafla représente l’avant-garde de la science géothermique. Des puits qui ont accidentellement laissé jaillir de la lave à des projets de forage qui ont directement intersecté du magma, le volcan a remodelé la compréhension qu’a l’humanité de la chaleur interne de la Terre et des possibilités de l’énergie géothermique.

Peu d’endroits incarnent mieux l’identité de l’Islande comme une terre en formation active et une énergie activement produite que le système volcanique de Krafla. Si vous voulez vous plonger dans la science derrière ce système fissural, ainsi que dans d’autres systèmes fissuraux d’Islande, et les comparer aux grands systèmes de volcans centraux, le Lava Show est le premier endroit vers lequel vous tourner pour poser des questions et en apprendre davantage.

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Cet article est rédigé par la géologue Jessica Poteet. Écoutez l’interview avec elle sur le podcast Lava Academy.