Les différents types d’éruptions volcaniques : effusives ou explosives, expliquées

Découvrez la différence entre les éruptions effusives et explosives, et comment le type de magma façonne le comportement des volcans.

Au printemps 2021, dans une vallée du sud-ouest de l'Islande, la terre s'est fracturée et un rideau de lave a jailli du sol. En l'espace de 24 heures, la zone d'éruption s'est concentrée en un petit cône, et des rivières de lave fluide et rapide ont alimenté des langues de lave en cours de durcissement.

Les gens se sont immédiatement rendus sur place et le week-end qui a suivi a été un moment d'émerveillement et de joie. Les visiteurs se sont rassemblés autour des langues de lave qui avançaient lentement pour ressentir leur chaleur et écouter le crépitement du verre volcanique. Des randonneurs se sont installés sur les collines environnantes, ont fait griller des hot-dogs et ont posé pour des selfies. C'était le volcan de Fagradalsfjall, et on pouvait s'en approcher en toute sécurité grâce à son style d'éruption particulièrement calme.

À l'automne de l'an 79, sur les rives du golfe de Naples dans ce qui allait devenir l'Italie, la terre a explosé en un immense nuage de cendres et de flammes, et des coulées de gaz brûlants et de roche en fusion se sont jetées dans les vallées environnantes. Des tsunamis ont frappé les côtes voisines. En l'espace de 24 heures, des villes entières ont été ensevelies sous plus de 20 mètres (65 pieds) de ponce pulvérisée et bouillante et de fragments de lave.

Le mont Vésuve surplombe les ruines de Pompéi, un rappel saisissant de la puissance dévastatrice des éruptions volcaniques explosives.

Lors de cette éruption, en revanche, les gens étaient saisis d'effroi, courant pour leur survie. Des milliers de personnes ont péri à cause des gaz et des roches surchauffés et rapides qui ont englouti la région. C'était l'éruption du Vésuve, devenue l'une des plus célèbres de la civilisation occidentale. Et contrairement au Fagradalsfjall, cette éruption volcanique était extrêmement dangereuse, car elle représente un style d'éruption totalement opposé et dramatique.

Mais quels sont ces deux grands types d'éruptions volcaniques ?

Que vous pensiez au chaotique et destructeur Krakatoa ou au plus calme et hypnotique Kilauea en entendant le mot « volcan », tous deux illustrent les extrêmes possibles en matière d'éruptions volcaniques. Même si presque chaque volcan sur Terre possède son propre style d'éruption, et que ces styles peuvent changer au fil de son évolution, penchons-nous sur les deux grands types d'éruptions volcaniques :

Les éruptions effusives

Ces éruptions « plus calmes » se produisent lorsque la lave s'écoule d'un volcan de manière fluide et régulière, plutôt que d'exploser. Le magma est généralement peu visqueux (c'est-à-dire fluide), ce qui permet aux gaz de s'échapper facilement du magma au lieu d'accumuler de la pression.

Une éruption effusive classique sur le mont Etna, où la lave de faible viscosité s'écoule tranquillement sur le paysage plutôt que d'exploser.

Cela donne naissance à des rivières de lave lentes qui peuvent parcourir de longues distances, comme celles que l'on observe au Kīlauea (Hawaï) et à Sundhnúkur (Islande). Bien qu'elles puissent tout de même causer des dégâts, elles sont généralement moins soudaines et plus prévisibles que les éruptions explosives. Elles peuvent également libérer de grandes quantités de gaz dans l'atmosphère.

Les éruptions explosives

Ces éruptions beaucoup plus « spectaculaires » se produisent lorsque du magma visqueux (c'est-à-dire épais et collant) emprisonne les gaz sous la surface, laissant la pression monter jusqu'à ce qu'elle soit libérée violemment. Lors de l'éruption, des cendres, des roches et du gaz peuvent être projetés à haute altitude dans l'atmosphère en quelques secondes seulement. Ces éruptions sont bien plus dangereuses et imprévisibles, à l'image des célèbres éruptions du mont Saint Helens (États-Unis) et du Krakatoa (Indonésie). Elles peuvent redessiner des paysages entiers et impacter des zones et des climats bien au-delà du volcan lui-même.

Des cendres et de la vapeur s'échappent du Cotopaxi en Équateur lors de l'éruption de 2015-2016, montrant la puissance impressionnante de l'activité volcanique explosive.

Bien sûr, de nombreux volcans connaîtront des éruptions à la fois effusives et explosives au cours de leur vie, au fur et à mesure que la chimie du magma, sa saturation en eau ou la structure interne du volcan évoluent. Parfois, comme lors de l'éruption de l'Eldgjá en Islande en 939, les deux phénomènes peuvent se produire simultanément.

Le rôle du gaz : le facteur clé entre effusif et explosif

Au cœur de chaque éruption se trouve le gaz piégé dans le magma. Le magma situé en profondeur contient des gaz dissous, un peu comme les bulles enfermées dans une boisson gazeuse fermée. Si le magma est fluide, ces gaz s'échappent facilement à mesure qu'il remonte, libérant la pression petit à petit et permettant à la lave de s'écouler doucement. Mais si le magma est épais et collant, le gaz reste piégé, accumulant de la pression au fil du temps. Finalement, cette pression devient trop forte et tout est libéré d'un coup dans une éruption puissante et explosive. En clair, la facilité (ou la difficulté) avec laquelle le gaz s'échappe détermine souvent si un volcan va couler ou exploser.

L'Eyjafjallajökull en éruption explosive en Islande, envoyant un panache de cendres dans l'atmosphère — un bel exemple de la façon dont un magma riche en gaz peut créer des éruptions puissantes et de grande envergure.

Pour bien se le représenter, on peut utiliser des comparaisons amusantes de la vie de tous les jours. Une éruption explosive, c'est comme ouvrir une bouteille de champagne qu'on a secouée : la pression n'a nulle part où s'échapper jusqu'à ce que le bouchon saute, et là, tout jaillit violemment en projetant du liquide partout. Une éruption effusive, en revanche, s'apparente plutôt à du miel que l'on verse d'un pot. Il n'y a pas de pression accumulée, juste un écoulement régulier et contrôlé qui s'étale tranquillement. Ces images simples résument parfaitement le concept : quand le gaz s'échappe facilement, les éruptions sont calmes ; quand il est piégé, elles deviennent explosives.

(Notez bien que dans cette délicieuse analogie, le champagne a une faible viscosité (liquide fluide) et le miel une viscosité élevée (liquide épais), ce qui est à l'opposé des caractéristiques des magmas de ces éruptions ; en effet, les éruptions effusives ont des magmas et des laves fluides, tandis que les éruptions explosives ont des magmas et des laves plus épais.)

De la vraie lave en fusion coule au Lava Show, offrant un aperçu rare et de très près d'une coulée de lave dans un environnement sûr et contrôlé.

Questions fréquemment posées sur les éruptions volcaniques

Quels sont les deux grands types d'éruptions volcaniques ?

Les éruptions volcaniques se divisent globalement en deux grands styles opposés : effusives et explosives. Les éruptions effusives produisent de la lave fluide, tandis que les éruptions explosives libèrent violemment des cendres, des fragments de roche et des gaz volcaniques.

Qu'est-ce qu'une éruption effusive ?

Une éruption effusive se produit lorsque du magma relativement fluide atteint la surface et que la lave s'écoule régulièrement sur le paysage. Comme les gaz volcaniques s'échappent plus facilement d'un magma fluide, la pression s'accumule moins sous la surface.

Qu'est-ce qu'une éruption explosive ?

Une éruption explosive se produit lorsque le gaz se retrouve piégé dans un magma épais et visqueux. La pression monte jusqu'à ce qu'elle soit libérée violemment, projetant potentiellement des cendres, des roches et du gaz à haute altitude dans l'atmosphère.

Quelle est la différence principale entre les éruptions effusives et explosives ?

La différence majeure réside dans la facilité avec laquelle les gaz volcaniques s'échappent du magma. Quand le gaz s'échappe progressivement, l'éruption a toutes les chances d'être effusive. Quand le gaz est piégé et que la pression s'accumule, l'éruption peut devenir explosive.

Comment la viscosité du magma influence-t-elle une éruption ?

La viscosité correspond à la facilité d'écoulement du magma. Un magma de faible viscosité est fluide, ce qui permet au gaz de s'échapper plus facilement. Un magma de haute viscosité est épais et collant, ce qui favorise le piégeage du gaz et de la pression.

Qu'est-ce qui fait que le magma a des viscosités différentes ?

La viscosité du magma dépend de sa composition chimique, de sa température et de sa teneur en cristaux. Un magma chaud et pauvre en silice est généralement plus fluide, tandis qu'un magma plus froid contenant plus de silice ou de cristaux a tendance à être plus épais.

Les éruptions effusives sont-elles sans danger ?

Les éruptions effusives sont généralement moins soudaines et plus prévisibles que les éruptions explosives, mais elles ne sont pas sans risque. Les coulées de lave peuvent détruire les bâtiments et les infrastructures, tandis que les gaz volcaniques et les conditions changeantes peuvent présenter de graves dangers. Suivez toujours les consignes des autorités locales.

Les éruptions explosives sont-elles plus dangereuses ?

Les éruptions explosives peuvent être extrêmement dangereuses car elles peuvent produire des nuages de cendres, des projections de pierres et des nuées ardentes (courants rapides de gaz surchauffés et de matériaux volcaniques). Leurs effets peuvent s'étendre bien au-delà du volcan, perturber l'aviation ou même influencer le climat mondial.

Quels sont des exemples d'éruptions effusives ?

L'éruption de 2021 à Fagradalsfjall et les récentes éruptions de Sundhnúkur en Islande sont de parfaits exemples d'activité principalement effusive. Le Kīlauea à Hawaï et certaines éruptions de l'Etna produisent également des coulées de lave fluides.

Quels sont des exemples d'éruptions explosives ?

Parmi les exemples célèbres, on trouve l'éruption du mont Vésuve en l'an 79, l'éruption du mont Saint Helens en 1980 et l'éruption catastrophique du Krakatoa en 1883. L'éruption de l'Eyjafjallajökull en Islande en 2010 a également produit un très grand panache de cendres.

Un volcan peut-il produire à la fois des éruptions effusives et explosives ?

Oui, tout à fait. Le style d'éruption d'un volcan peut changer selon l'évolution de la chimie de son magma, de sa teneur en gaz, de son contact avec l'eau et de sa structure souterraine. Certaines éruptions peuvent même présenter une activité effusive et explosive simultanément.

L'eau ou la glace peuvent-elles rendre une éruption plus explosive ?

Oui. Lorsque le magma rencontre de l'eau ou de la glace, celle-ci peut instantanément se transformer en vapeur et démultiplier la force explosive de l'éruption. Cette interaction est particulièrement importante en Islande, où plusieurs volcans se trouvent sous des glaciers.

Pourquoi l'éruption du Fagradalsfjall en 2021 était-elle moins explosive ?

Cette éruption impliquait un magma relativement fluide qui a permis aux gaz volcaniques de s'échapper sans accumulation majeure de pression. Cela a donné lieu à des fontaines et des rivières de lave plutôt qu'à une explosion monumentale et destructrice.

Les éruptions effusives peuvent-elles libérer des gaz volcaniques ?

Oui. Les éruptions effusives peuvent libérer de grandes quantités de gaz, notamment du dioxyde de soufre. Ces émissions peuvent détériorer la qualité de l'air et créer des conditions dangereuses, même si la lave progresse lentement.

Peut-on voir de la vraie lave en fusion en Islande ?

Oui ! Au Lava Show de Reykjavík et de Vík, les visiteurs peuvent observer de la vraie lave en fusion couler à seulement quelques mètres d'eux, dans un environnement sûr et contrôlé. Vous pouvez ressentir sa chaleur intense, l'entendre crépiter et la regarder se transformer en refroidissant.

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