Volcans, éruptions volcaniques : comprendre leur fonctionnement

On estime aujourd’hui que près de 20 volcans seraient en éruption à chaque instant sur Terre. Au-delà des images d’éruptions extraordinaires que l’on voit souvent, les volcans sont des structures variées par leur morphologie, leur origine et leur mode d’éruption.

Qu’est-ce qu’un volcan ?

Un volcan est une structure géologique qui peut être terrestre ou sous-marine. Si leur nombre exact sur Terre est inconnu, on estime que des millions de volcans on été actifs depuis la formation de la planète. On compte aujourd’hui environ 1 500 volcans en activité sur Terre, dont une soixantaine entre en éruption chaque année

La structure volcanique résulte d’une montée de magma provenant de la couche inférieure de la croûte terrestre : le manteau. Le magma finit par être expulsé du volcan sous forme de lave, accompagné de gaz, dans l’environnement.

Quelle est l’origine du volcanisme ?

Le volcanisme est intimement lié à la tectonique des plaques, c’est-à-dire aux mouvement des différentes plaques qui composent la surface de notre planète.

Ainsi, la formation des volcans n’est pas liée au hasard et est particulièrement fréquente au niveau des points de rencontre entre plusieurs plaques tectoniques. Par conséquent, l’activité volcanique peut y être particulièrement intense. On distingue deux grandes origines au volcanisme :

• le volcanisme d’éloignement, quand des volcans se forment suite à l’éloignement de deux plaques tectoniques,
• le volcanisme de subduction, lorsque qu’une plaque tectonique plonge sous une seconde.

Par ailleurs, il arrive que la formation de volcans se fasse loin de toute limite de plaque tectonique. En ce cas, ce sont des panaches de magma qui vont percer la croûte terrestre pour former des volcans. On parle alors de volcanisme intra-plaque, ou volcanisme de point chaud. C’est par exemple, le cas de l’archipel volcanique d’Hawaï.

De quoi est composé un volcan ?

Bien que l’on trouve divers types de volcans à travers le monde, la plupart des structures qui composent ces formations géologiques particulières sont communes à tous. Un volcan est ainsi composé de 5 structures principales :

• un cône volcanique, qui constitue les flancs du volcan et mène au cratère, situé au sommet du cône ;
• une chambre magmatique, qui sert de réservoir au magma qui remonte des profondeurs de la Terre. Cette chambre est généralement située entre 5 et 10 kilomètres de profondeur ;
• une cheminée volcanique, qui relie la chambre magmatique à la surface. C’est par cette cheminée que le magma et les gaz transitent ;
• un cratère volcanique sur lequel débouche la cheminée volcanique ;
• éventuellement une ou plusieurs cheminées volcaniques secondaires qui vont déboucher sur les flancs du volcan ;
• des fissures latérales située sur les flancs du volcan, par lesquelles peut sortir la lave.

Quels sont les deux principaux types de volcans ?

On peut classer les volcans selon leur type d’éruption. Cette catégorisation quelque peu simpliste distingue les volcans effusifs des volcans explosifs. Néanmoins, elle nécessiterait au moins 6 catégories pour englober 90 % des volcans. C’est pourquoi cette catégorisation est contestée par certains scientifiques.

Une seconde, plus complète et davantage utilisée au sein de la communauté scientifique, se base sur la morphologie et la structure des volcans. On y dénombre entre 4 (en prenant des critères larges) et 26 types de volcans (en précisant les caractéristiques).

Devant l’absence de consensus et dans un souci de vulgarisation, vous comprendrez que nous nous en tiendrons à la classification selon le type d’éruption volcanique.

Les volcans effusifs

L’éruption volcanique des volcans effusifs est particulièrement calme. Elle consiste en des écoulements de lave fluide le long des flancs du cône volcanique.

Les volcans à éruption effusive sont le plus souvent des volcans de point chaud. Il s’agit en grande majorité de volcans sous-marins, situés sur les dorsales océaniques.

Les volcans explosifs

Lors d’une éruption explosive, la lave est plus pâteuse et va former un bouchon. Celui-ci va faire monter la pression à l’intérieur du volcan, ce qui provoquera l’éruption explosive, avec projection de bombes volcaniques, nuées ardentes et autres panaches volcaniques.

Les volcans explosifs sont surtout formés par le volcanisme de subduction, lorsque deux plaques tectoniques se chevauchent. On trouve par exemple, les volcans qui constituent la ceinture de feu du Pacifique.

A quoi ressemble une éruption volcanique ?

Fonctionnement d’une éruption

Une éruption volcanique ne se produit à l’improviste. Il s’agit d’un processus long, durant lequel le volcan va accumuler du magma dans sa chambre magmatique. Ce magma remonte de la couche inférieure de la croûte terrestre, le manteau, et augmente la pression à l’intérieur de la chambre.

La mise sous pression du volcan peut s’accompagner d’émission de gaz volcaniques et d’un gonflement du cône du volcan, signe que la chambre magmatique se déforme. De même, des séismes très superficiels et localisés sous le volcans se font ressentir.

Le magma remonte petit à petit par la cheminée volcanique et, lorsqu’il atteint la surface du cratère, s’écoule différemment selon le type de volcan, effusif ou éruptif.

Selon la puissance de l’éruption volcanique, d’autres phénomènes peuvent se produire : tsunamis, séismes, glissements de terrains, etc.

Combien de temps dure une éruption ?

La durée d’une éruption volcanique est extrêmement variable. Bien qu’on estime une durée moyenne de 7 semaines, l’éruption peut durer de quelques heures à plusieurs années.

Ainsi le volcan mexicain Paricutín, le plus jeune de la planète, est né en 1943. Sa formation s’est achevée en 1952, après 9 ans d’éruption ininterrompue !

L’activité volcanique dans le monde d’aujourd’hui

A l’heure actuelle, il y a encore une activité volcanique intense dans certaines régions du monde. En effet, les plaques tectoniques sont toujours en mouvement et l’activité magmatique a toujours lieu dans les couches inférieures de la Terre.

L’Islande par exemple, est un haut lieu de volcanisme de point chaud, situé sur une faille et une dorsale océanique, qui émerge de la surface de l’océan Atlantique. Cette petite île compte à elle seule plus de 200 cratères volcaniques, dont 130 sont toujours actifs, soit près d’1/10e des volcans en activité sur Terre ! Les éruptions y sont donc fréquentes, telle celle du volcan Grímsvötn, dont la dernière a eu lieu en 2011. Ce volcan a menacé d’érupter de nouveau courant 2020.

Et pour vous distraire après la lecture de ce dossier, régalez-vous avec cette carte des volcans en activité !

Pour aller plus loin

Paricutín – Wikipedia
Tout ce qu’il faut savoir sur les volcans – National Geographic
Quels sont les différents types de volcans ? – Geo, 2022