Une modélisation mathématique pour prévoir les éruptions volcaniques

Un modèle théorique développé par un duo de chercheurs franco-américains révèle que le réveil d'une chambre magmatique de volcans pourrait se réaliser en seulement quelques mois.

Prenez garde aux volcans endormis car il se pourrait bien qu'ils sortent de leur léthargie plus tôt qu'on ne le croit. Alain Burgisser de l'Institut des Sciences de la Terre d'Orléans et son collaborateur américain ont mis au point un modèle mathématique retraçant, point par point, le mode de réchauffement de la chambre magmatique placée sous le volcan.

Ce grand réservoir de lave situé à des kilomètres de profondeur doit se réchauffer au contact d'une lave bouillante montant des entrailles de la Terre avant de déverser son contenu à la surface. Les volcanologues ont longtemps pensé que ce procédé dépendait de la taille de la chambre magmatique et donc prenait des dizaines voire des milliers d'années pour certains volcans.

Cette étude récente réfuterait cette hypothèse. D'après le modèle mathématique, le réchauffement de la lave se ferait en trois temps : la lave venue du centre terrestre chaufferait, pas contact thermique, la lave située au fond de la chambre ; cette dernière, plus fluide, remonterait vers la surface en diffusant au passage sa chaleur au reste de la lave de la chambre magmatique. Ce système de chauffage s'effectuerait 100 fois plus vite que ne le pensaient les scientifiques. En fonction de la taille de la chambre et de la viscosité des roches qu'elle contient, quelques mois peuvent alors suffire à raviver son activité.   

Afin de valider leur modèle, les deux scientifiques ont retracé l'éruption du Pinatubo aux Philippines qui s'est produite en 1991, en se basant sur les paramètres physiques connus du volcan. Le modèle mathématique a prédit que 20 à 80 jours suffisaient pour réchauffer la lave de la chambre magmatique, alors que la théorie classique envisageait, elle, 500 ans. Dans la réalité, deux mois avaient séparé les tremblements de terre, témoins de l'arrivée de la lave chaude du centre de la Terre, de l'explosion de ce volcan.

Cette modélisation mathématique des éruptions volcaniques pourraient permettre d'évaluer la période d'éruption d'un volcan dès la perception d'un tremblement de terre.