Le volcan Tonga, qui bat tous les records, jette un nouvel éclairage sur la façon dont les volcans sous-marins soufflent

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Bizarreries et quarks19h09Les conséquences d’un volcan record : Hunga Tonga–Hunga Haʻapai deux ans plus tard

Il s’agit d’une explosion record qui a balayé le monde – à plusieurs reprises, en fin de compte.

Il y a un peu plus de deux ans, le volcan sous-marin le plus puissant jamais enregistré est entré en éruption au large de la petite nation insulaire des Tonga, dans l’océan Pacifique, à environ 2 000 kilomètres de la Nouvelle-Zélande.

Kévin Mackaygéologue marin à l’Institut national de recherche sur l’eau et l’atmosphère de Nouvelle-Zélande, s’est entretenu avec Bizarreries et quarks” l’animateur, Bob McDonald, à propos de ce volcan à l’explosion record.

À quoi ressemblait le volcan sur la photo « avant » ?

Il mesure 2,5 kilomètres de haut et environ 30 kilomètres de diamètre. Ce serait très impressionnant si vous le voyiez sur terre, mais sous l’eau, ce n’est qu’une parmi des dizaines de milliers de caractéristiques très similaires sous l’eau. Il s’agit d’un cône volcanique classique avec un sommet très plat d’environ quatre kilomètres de large et un léger cratère au sommet.

Ramenez-moi maintenant à ce jour de 2022 où le volcan est entré en éruption. Comment c’était pour vous en Nouvelle-Zélande ?

Il était environ 18 heures, un soir d’été. Je tondais la pelouse et j’ai entendu ce que je pensais être des tirs d’artillerie. J’ai pensé “c’est étrange”, parce que ce n’est pas l’anniversaire de la reine ou quoi que ce soit de spécial.

Ce n’est que lorsque je me suis adressé aux médias que j’ai réalisé que ce que j’avais réellement entendu était le bang supersonique de cette explosion massive. Il s’est avéré que ce volcan produisait le son le plus puissant jamais enregistré dans l’existence humaine.

Regarder : Le volcan Tonga de 2022 a envoyé des ondes de choc dans le monde entier

Alors, à quelle distance le bruit de l’éruption a-t-il été entendu ou ressenti ?

Ce coup était entendu de manière audible en Alaska, à 11 000 kilomètres. C’est juste fou. Et la détonation elle-même est en fait une onde de souffle si puissante que vous pouvez la voir depuis les satellites rayonnant à travers le monde. Et nous savons grâce aux stations météorologiques qu’il a fait trois fois le tour du monde.

Ouah. Alors, une fois que vous avez commencé à enquêter sur ce sujet, qu’espériez-vous découvrir en vous rendant sur le site ?

Notre hypothèse initiale était que ce volcan était entré en éruption comme un volcan terrestre. Lorsqu’un volcan explose, comme celui du mont Sainte-Hélène, il se brise littéralement.

Ainsi, lorsque nous avons cartographié cette montagne après l’éruption, nous nous attendions à constater qu’une grande partie de la montagne avait disparu.

La première chose que nous avons vue et qui nous a surpris, c’est la montagne encore intacte. La différence est qu’il y a maintenant un énorme trou tout en haut, près d’un kilomètre de profondeur.

Deux images du volcan sont côte à côte, la couleur bleue plus foncée montrant les profondeurs plus profondes et la couleur verte et blanche indiquant les profondeurs moins profondes.  L'image avant de gauche a un sommet plat tandis que l'image de droite a un grand trou.
Les images cartographiques sous-marines montrent le volcan Hunga Tonga-Hunga Ha’apai à différentes profondeurs avant l’éruption de 2022, à gauche, et après, à droite. L’éruption a laissé un énorme trou à son sommet. (Hélène Le Mevel/Science/NOAA)

OK, et les environs ?

Quand nous avons posé les caméras, nous avons juste vu dévastation – pas un peu de vie à voir. C’est la partie la plus biologiquement productive de la planète et nous voyions heure après heure, kilomètre après kilomètre, aucune vie.

Quelle quantité de matière réelle est sortie du volcan ?

Nous estimons à environ six kilomètres cubes. Cela représente une grande quantité de matériel. Lorsque le mont Sainte-Hélène est entré en éruption en 1980, il y avait environ un kilomètre cube de matière.

Il y en a six qui sont allés dans l’atmosphère, et ensuite ce qui monte doit redescendre, donc cela fait six kilomètres cubes qui sont revenus s’écraser à travers l’eau sur le fond marin. Il a ensuite retiré quatre kilomètres cubes supplémentaires de matériaux.

Du coup, vous avez désormais 10 kilomètres cubes de matériel mobilisé. Et comme ça bouge à travers l’eau, il a simplement étouffé le fond de l’océan dans toutes les directions.

Une pièce d’équipement est descendue vers le fond marin où il n’y a aucun signe de vie.
En mai 2022, des scientifiques étudiant les séquelles du volcan ont abaissé un système d’imagerie à travers l’eau claire jusqu’à une fumée noire épaisse et dense qui obscurcissait leur visibilité. (Rebekah Parsons-King/NIWA-Nippon Foundation/TESMaP)

À quelle hauteur de l’atmosphère l’éruption s’est-elle produite ?

L’éruption elle-même a battu de nombreux records quant à notre compréhension de la science. Lorsqu’un très grand volcan entre en éruption, ses nuages ​​s’élèvent généralement à environ 25 kilomètres de haut, et lorsque les cendres touchent le fond de la stratosphère, le courant-jet éloigne cette matière et l’enroule en quelque sorte autour du monde.

Cette éruption particulière était si puissante que la NASA a détecté le nuage s’élevant jusqu’à 57 kilomètres de haut. C’est deux fois plus élevé que la limite connue précédente d’une éruption volcanique. Cela signifiait qu’il avait tellement de puissance et de vitesse qu’il traversait le jet stream de la stratosphère et poussait des cendres et essentiellement de l’eau salée dans la mésosphère.

La NASA a détecté de l’eau de l’océan Pacifique dans l’espace. Personne ne pensait même que cela était possible à cause de la gravité.

Une image satellite en noir et blanc montre le champignon atomique du volcan, au centre à gauche, et un panache de vapeur et de fumée s'élevant vers le satellite, sur le côté droit de l'image.
Un panache blanc s’élève au-dessus des Tonga lorsque le volcan sous-marin Hunga Tonga-Hunga Ha’apai est entré en éruption. (NOAA/ACEI/Reuters)

Alors, que savez-vous maintenant de ce qui a déclenché une explosion aussi massive ?

Ce type d’éruption ne se produirait jamais sur terre. L’air atmosphérique n’est pas suffisamment dense pour créer ce niveau d’explosion. Cette explosion ne peut se produire que dans un environnement sous-marin, car lorsque l’eau rencontre le magma, elle se transforme instantanément en vapeur. Et la vapeur sera 1 000 fois supérieure à ce qu’elle était dans l’eau.

Vous avez donc des kilomètres cubes d’eau de mer qui frappent une chambre magmatique qui la fait instantanément atteindre 1 000 fois son volume. C’est le coup.

Cette éruption particulière est un peu comme une éruption de « Boucle d’or ». Si un volcan avait été moins profond, il n’y aurait pas assez de volume d’eau salée pour créer ce niveau d’explosion. Mais si le volcan avait été plus profond, alors l’eau La pression serait trop forte pour permettre que cette explosion se produise. La pression de l’eau aurait supprimé cette explosion.

Garçon. C’est donc essentiellement une explosion de vapeur qui lui a donné cette violence, mais quel a été le déclencheur initial ?

Il y avait une mare de magma dans la chambre magmatique qui était là depuis environ cinq ans. Il y avait une nouvelle impulsion de magma riche et volatil qui était poussée dans la chambre magmatique. Et ce magma volatil et riche (c’était comme) secouer une bouteille de champagne. Et c’est ce qui a motivé cette explosion.

Il y a eu une explosion qui a enlevé une partie du couvercle de la chambre magmatique qui a laissé entrer un peu plus d’eau. Cela a explosé. Cela a libéré un peu plus le toit de la chambre magmatique pour laisser entrer plus d’eau. Et il y a eu cette réaction en chaîne selon laquelle chaque petite éruption a laissé entrer un peu plus d’eau. Finalement, toute la chambre magmatique a été exposée à toute l’eau de mer, et c’était le coup.

Les travailleurs se trouvent parmi un enchevêtrement d'arbres et d'ordures qui se sont mélangés à la suite du volcan.
Cette photo prise le 16 janvier 2022 montre une équipe de recherche et de sauvetage examinant les dégâts causés par le tsunami à Haatafu, sur la côte ouest de l’île principale des Tonga, Tongatapu, après l’éruption du 15 janvier. (Matangi Tonga/Pesi Fonua/AFP/Getty Image)

Il s’agissait effectivement d’un très grand volcan avec de nombreuses destructions locales, mais il n’avait pas le genre d’impact global qu’un volcan comme le Krakatoa avait en termes de changement climatique.

Ceci (volcan Tonga 2022) a changé le climat. À l’heure actuelle, le climat est encore modifié à cause de cela. Krakatoa s’est écrasé sur terre, le mécanisme n’est donc pas tout à fait le même.

Lorsqu’un volcan entre en éruption au-dessus de l’eau, beaucoup de cendres sont rejetées dans l’atmosphère. Cela crée une barrière qui empêche le rayonnement solaire d’atteindre la surface de la Terre, ce qui crée un refroidissement global.

Ce volcan en particulier, parce qu’il était sous l’eau, ce qui était poussé dans l’atmosphère était principalement de la vapeur. Et la vapeur H2O est le gaz à effet de serre le plus puissant qui soit. Cela a donc réchauffé la planète parce qu’il y avait tellement d’eau poussée dans la mésosphère, quelque chose comme 60 millions de piscines olympiques remplies d’eau de l’océan Pacifique.

Cela a (également) affecté la configuration du jet stream. Et le résultat net est que dans l’hémisphère Nord l’été dernier, votre été fou, (avec) les vagues de chaleur et les énormes feux de brousse au Canada, ce volcan a rendu la situation encore pire.


Les questions et réponses ont été modifiées pour plus de longueur et de clarté.

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