Les éruptions volcaniques islandaises pourraient durer des décennies, selon des chercheurs

Les éruptions volcaniques en cours en Islande pourraient se poursuivre pendant des années, voire des décennies, menaçant la région la plus densément peuplée et les infrastructures vitales du pays, prédisent les chercheurs à partir des données géochimiques et des tremblements de terre locaux.

Les éruptions sur la péninsule de Reykjanes ont contraint les autorités à déclarer l’état d’urgence, avec une série de huit éruptions survenues depuis 2021. Cette région du sud-ouest abrite 70 % de la population du pays, son seul aéroport international et plusieurs centrales géothermiques. qui fournissent de l’eau chaude et de l’électricité. L’éruption la plus récente, de mai à juin, a déclenché l’évacuation des résidents et des visiteurs du spa géothermique Blue Lagoon, une attraction touristique populaire, pour la troisième fois en plus de deux mois.

Bien que l’Islande connaisse des éruptions régulières parce qu’elle se situe au-dessus d’un point chaud volcanique, la péninsule de Reykjanes est en sommeil depuis 800 ans. Sa dernière ère volcanique s’est toutefois poursuivie pendant des siècles, ce qui a incité les scientifiques à prédire que le volcanisme renouvelé serait le début d’un long épisode.

À moins d’une heure de route de Reykjavík, la capitale de l’île, les éruptions présentent des risques considérables de perturbation économique et laissent les communautés évacuées dans l’incertitude d’un éventuel retour.

Une équipe internationale de scientifiques observe les volcans depuis trois ans. En analysant l’imagerie par tomographie sismique et la composition des échantillons de lave, ils ont découvert une partie des processus géologiques à l’origine de la nouvelle ère volcanique. Ils prédisent que la région devra peut-être se préparer à des éruptions récurrentes qui dureront des années, des décennies, voire des siècles.

Les chercheurs rapportent leurs découvertes dans un article publié le 26 juin dans la revue Terra Nova. Le projet comprenait des collaborations de l’Université de l’Oregon, de l’Université d’Uppsala en Suède, de l’Université d’Islande, de l’Académie tchèque des sciences et de l’Université de Californie à San Diego. Ce travail fait suite à une étude antérieure Nature Communications des premières éruptions de Reykjanes en 2021.

Presque toute l’île islandaise est construite à partir de lave, a déclaré Ilya Bindeman, volcanologue et professeur de sciences de la terre à l’UO. Le pays est situé sur la dorsale médio-atlantique, la frontière des plaques tectoniques qui sépare l’Amérique du Nord et l’Eurasie. La dérive de ces plaques peut déclencher des éruptions volcaniques lorsque les roches chaudes du manteau terrestre – la couche médiane et la plus grande de la planète – fondent et remontent à la surface.

Bien que les scientifiques sachent que l’origine des éruptions actuelles de la péninsule de Reykjanes est le mouvement des plaques, le type de stockage de magma et les systèmes de plomberie qui les alimentent ne sont pas identifiés, a déclaré Bindeman. La péninsule se compose de huit sites volcaniques actifs, donc comprendre s’il existe une source de magma partagée ou plusieurs sources indépendantes et leur profondeur peut aider à prédire la durée et l’impact de ces éruptions.

À l’aide de données géochimiques et sismiques, les chercheurs ont étudié si le magma des éruptions initiales d’un volcan de la péninsule de 2021 à 2023 provenait de la même source que le magma des récentes éruptions d’un autre volcan à l’ouest.

Bindeman se spécialise dans l’analyse isotopique, qui peut aider à identifier « l’empreinte digitale » du magma. Le magma est composé principalement de huit éléments, dont l’oxygène et l’hydrogène, et de 50 oligo-éléments différents en concentrations plus faibles et dans des proportions variées. La combinaison unique d’oligo-éléments peut aider à différencier les sources de magma les unes des autres. Les scientifiques peuvent également mesurer l’abondance d’isotopes, des éléments ayant les mêmes propriétés chimiques mais des masses différentes, dans le magma. Il existe par exemple trois isotopes différents de l’oxygène, a déclaré Bindeman.

“Dans l’air que nous respirons, il y a un mélange de ces isotopes d’oxygène et nous ne ressentons pas la différence”, a-t-il déclaré. “Leurs différences ne sont généralement pas importantes pour les réactions chimiques, mais il est important de les reconnaître, car leurs abondances relatives dans le magma peuvent différencier une source de magma d’une autre.”

En analysant des échantillons de roches de lave provenant de deux volcans différents de la péninsule, leurs empreintes digitales similaires impliquaient une zone de stockage de magma partagée sous la péninsule. L’imagerie de l’intérieur de la Terre basée sur des tremblements de terre locaux suggère également l’existence d’un réservoir situé à environ 5,5 à 7,5 miles dans la croûte terrestre, la couche la moins profonde.

Mais ce stockage est finalement alimenté par la fonte des roches plus profondes dans le manteau, ce qui peut provoquer des éruptions qui durent des décennies, avec des centaines de kilomètres carrés de magma remontant à la surface, a déclaré Bindeman. Le point chaud de l’Islande n’aura également aucun problème à alimenter ce flux, a-t-il ajouté.

Bien que cela marque le début d’épisodes volcaniques potentiellement persistants en Islande, les chercheurs ne peuvent pas encore prédire avec précision combien de temps dureront les épisodes et les intervalles entre chacun d’eux.

“La nature n’est jamais régulière”, a déclaré Bindeman. “Nous ne savons pas combien de temps ni à quelle fréquence cela se poursuivra au cours des dix ou même cent prochaines années. Un modèle émergera, mais la nature a toujours des exceptions et des irrégularités.”

Les discussions se poursuivent sur les projets de forage en toute sécurité dans les sites volcaniques pour obtenir des informations sur les processus géologiques à l’origine des éruptions.

Parce que l’activité volcanique est moins volatile et explosive que les éruptions dans d’autres pays, elle offre une rare opportunité aux scientifiques d’approcher des fissures où la lave entre activement en éruption, a déclaré Bindeman. Il l’a qualifié de « laboratoire naturel », à la fois étonnant et effrayant.

“Lorsque vous êtes témoin d’une éruption volcanique, vous pouvez sentir qu’il s’agit des forces massives de la nature, et que vous êtes vous-même très petit”, a déclaré Bindeman. “Ces événements sont ordinaires à l’échelle géologique, mais à l’échelle humaine, ils peuvent être dévastateurs.”