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 quelques puits de forage très 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 de plusieurs années au cours duquel la Terre se déchire et se fissure, ponctuée de rubans de lave en éruption. Parmi les exemples célèbres, citons 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 spectaculaire 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 voisines ne font PAS partie du système volcanique de Krafla, mais d'un système chevauchant et moins actif. 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 des humains ont foré directement dans le magma lui-même. Des puits du Krafla ont accidentellement rejeté de la roche en fusion et ont inspiré des idées révolutionnaires pour capter l'énergie directement à partir du magma de la Terre. Rares sont les endroits sur Terre qui illustrent de manière aussi spectaculaire la rencontre entre le volcanisme, la tectonique et l'énergie géothermique.

Quelques faits rapides sur le 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

• Zone 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 faille historique 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 : Particulièrement faibles

• Importance : Un exemple mondialement connu de rifting continental actif, d'intrusion de magma, 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 une magnifique zone touristique avec des sentiers de nature et de randonnée. Elle est généralement peu fréquentée et propose d'incroyables mares de boue, des fumerolles bouillonnantes et des éléments hydrothermaux bouillonnants, avec vue 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, 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 de manière répétée dans la croûte terrestre 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 s'écouler soudainement latéralement par des fractures souterraines appelées dykes. Ce schéma allait se répéter 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 distinctes de gonflement-dégonflement qui ont transformé le paysage. Ce comportement observé est l'une des démonstrations les plus claires jamais enregistrées de la manière 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 de soudaines impulsions lors des épisodes de rifting. Ainsi, ce rifting de type Krafla ressemble à cela :

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

• Au lieu de jaillir vers le haut, il atteint une certaine pression et traverse soudainement la roche existante latéralement sur des kilomètres, formant des dykes

• La zone de la caldeira se dégonfle de manière mesurable (similaire au Kīlauea avant l'éruption)

• Le sol situé directement au-dessus des dykes s'affaisse pour créer un graben

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

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

Au fil du temps, à travers ces périodes de mouvement de magma, de déformation du sol, de création de failles et d'éruption consécutive, 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.

Faire un parallèle entre les Feux de Krafla et les Feux de Reykjanes

Les parallèles avec l'activité moderne du système volcanique de Svartsengi et les éruptions de Sundhnúkur sont saisissants. Sur la péninsule de Reykjanes aujourd'hui, 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 sismiques 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 régulier et continu. 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 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 subit de longues périodes de sommeil ponctuées par des épisodes concentrés d'activité tectonique et volcanique. Ce comportement est caractéristique des zones de rifting islandaises, et c'est une chose que l'on observe également sur la péninsule de Reykjanes et ses 5 à 6 systèmes volcaniques. Plutôt que d'entrer en éruption en continu, 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 cependant dans la géographie. Le Krafla est situé dans une région 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 éruptive à 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 de Krafla pour générer de l'énergie renouvelable au cœur de paysages volcaniques spectaculaires.

Toucher le magma : que se passe-t-il lorsque l'on fore dans la roche en fusion ?

Le Krafla n'est pas seulement célèbre pour ses éruptions. C'est également 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. À 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 de forage creusé 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 dans le sous-sol) dans le puits. Bien que le forage lui-même se soit situé très loin au sud du champ de lave actif à l'époque, il se trouvait directement sur la trajectoire de propagation du dyke entre le volcan central et la zone de fissure active. Le forage aurait expulsé environ trois tonnes de matière en fusion vers la surface, devenant ainsi une minuscule bouche volcanique artificielle créée par le forage.

Plus célèbre encore a été la rencontre accidentelle avec le magma lors du projet de forage profond en Islande (IDDP) en 2009. Les ingénieurs qui effectuaient des forages profonds 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 d'énormes quantités d'énergie, 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 : Geothermal 101, qui propose une interview du géologue et vulgarisateur scientifique Kári Valgeirsson.

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 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 de l'Islande et de la tectonique de rifting des plaques à l'échelle mondiale. Ici, les scientifiques ont été témoins du développement 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. Le système a révélé que les zones de rifting de l'Islande peuvent fonctionner de manière épisodique, avec des siècles de calme interrompus par des impulsions 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 pourrait à nouveau entrer dans une période prolongée de rifting et de volcanisme fissural.

Dans le même temps, le Krafla représente la pointe de la science géothermique. Des puits qui ont accidentellement rejeté de la lave aux projets de forage qui ont directement traversé le magma, le volcan a transformé la compréhension de l'humanité concernant la chaleur interne de la Terre et les possibilités de l'énergie géothermique.

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

Questions fréquemment posées sur le Krafla

Vivez l'expérience de la vraie lave en fusion

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. Alors que l'exploration du Krafla révèle l'impact durable de l'activité volcanique, le Lava Show vous permet d'assister au processus lui-même. Regardez de la vraie lave en fusion couler à quelques mètres de vous dans un environnement sûr et contrôlé, et ressentez la chaleur, le son 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 de la Lava Academy.