Éphémères Deltas de lave

Abstract

EN 2017 À HAWAÏ, UN DELTA DE LAVE S’EST EFFONDRÉ DANS L’OCÉAN.
RACONTÉE ICI EN IMAGES, SON HISTOIRE ILLUSTRE LA NAISSANCE ET
LA MORT DE CES PLATES-FORMES INSTABLES CRÉÉES PAR LE BRUSQUE
REFROIDISSEMENT DE COULÉES DE LAVE PARVENUES DANS LA MER.

Full text

EN 2017 À HAWAÏ, UN DELTA DE LAVE S’EST EFFONDRÉ DANS L’OCÉAN.
RACONTÉE ICI EN IMAGES, SON HISTOIRE ILLUSTRE LA NAISSANCE ET
LA MORT DE CES PLATESFORMES INSTABLES CRÉÉES PAR LE BRUSQUE
REFROIDISSEMENT DE COULÉES DE LAVE PARVENUES DANS LA MER.
Éphémères
Deltas de lave
POUR LA SCIENCE N° 485 / Mars 2018 / 32 / POUR LA SCIENCE N° 485 / Mars 2018
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LA MISE EN PLACE DU DELTA DE LAVE DE KAMOKUNA
Un passage en hélicoptère au-dessus du champ de lave du Kīlauea fournit une
occasion de contempler le delta de Kamokuna entier. La zone d’épanchement des
laves en bordure d’océan se distingue très bien. L’une des routes du Parc national
des volcans d’Hawaï a été interrompue par la coulée.
© dirker/Shutterstock.com
© dirker/Shutterstock.com
© USGS
LES AUTEURS
MICHEL DETAY,
est géologue et
photographe.
PIERRE THOMAS,
est un est un géologue
et planétologue,
professeur émérite de
l’École normale
supérieure de Lyon.
L’ÉDIFICATION DU DELTA
Une coulée de lave
pāhoehoe
arrive dans l’océan au cours de la formation d’un
nouveau delta de lave. Les coulées superficielles visibles sur cette image nocturne
sont très visibles, car elles brillent ; elles sont accompagnées de coulées cheminant
souterrainement à l’intérieur de tunnels de lave, qui, elles sont invisibles.
DES INTERACTIONS LAVEEAU PEU VIOLENTES
Quand la coulée pāhoehoe atteint la mer, les interactions entre la lave et l’eau
marine sont en général assez peu violentes. La lave s’écoule simplement en
draperies par-dessus les anciennes falaises et contribue à édifier la plate-forme qui,
petite à petit s’avance dans l’océan.
À
Hawaï, sur les flancs de l’un
des volcans les plus actifs de
la planète, le Kīlauea, la
pāhoehoe, une lave très
fluide parce que pauvre en
silice et complètement
dégazée, s’écoule à l’intérieur de tunnels de
lave jusqu’à la mer. Les arrivées successives
de lave édifient régulièrement des deltas de
lave, c’est-à-dire des plates-formes s’avan-
çant sur la mer. Nous documentons ici en
images celui de Kamokuna, édifié récem-
ment et écroulé au tournant 2016-2017.
Les deltas de lave ne sont possibles que
parce que des tunnels – les tubes de lave –
acheminent la lave sans grande déperdition
de chaleur : moins de 0,6 °C de baisse de la
température par kilomètre. Situé sur la
pente Est du volcan, le tunnel de lave de
Kazumura par exemple franchit 1 102 mètres
de dénivelé et a été exploré sur pas moins de
65,5 kilomètres ! L’interaction des laves avec
l’eau océanique produit tout un cortège de
matériaux, la plupart fragiles, qui vont
constituer le soubassement des deltas.
Typiquement, les deltas de lave se déve-
loppent sur une largeur de un kilomètre et
s’avancent de plusieurs centaines de mètres
dans la mer. Des croissances journalières
allant jusqu’à quatre hectares ont déjà été
observées dans le cas d’un delta, qui, juste
avant de s’effondrer, mesurait 2,9 kilomètres
de long et 500 mètres de large.
Les deltas de lave disparaissent et se
reforment le plus souvent de manière
cyclique (Ainsi, à Hawaï, pas moins de 31
effondrements se sont produits en 15 mois
entre 1988 et 1989). L’effondrement peut
s’accompagner d’un retrait de la côte de plu-
sieurs centaines de mètres : il était compris
entre 200 et 400 mètres dans les cas récents.
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VUE D’HÉLICOPTÈRE DU DELTA PEU AVANT SON EFFONDREMENT
Cette photo aérienne a été prise en hélicoptère le 30 juillet 2008 alors que le delta de lave de Kamokuna progressait dans
l’océan. L’effet de son érosion par les vagues est perceptible : une plage de sable noir s’était formée. Des lignes de
fracture traduisent la fragilité de cet édifice et annonce son effondrement. L’absence de coulées en surface indique que
la lave s’écoule principalement au sein de tunnels de lave. Seule une légère fumée bleue visible en haut à droite trahit la
chaleur interne du delta. Peu visibles, des dépôts de soufre sont perceptibles en nombre d’endroits du delta de lave. En
bas, le delta déjà à moitié effondré, alors que de la lave continue à arriver. L’effondrement total de ce delta s’est produit
le 31 décembre 2016 vers 2 h 45 du matin, précipitant onze hectares dans la mer.
© dirker/Shutterstock.com © Jean-François Gonzalez
© Toshi Saski/Getty Images
QUAND UNE BULLE DE LAVE EXPLOSE
La lave pāhoehoe parvient jusqu’à la mer à l’intérieur de tubes de lave, sorte de plomberie volcanique. L’effondrement partiel du delta produit des fronts où
débouchent ces tubes (voir les images des pages suivantes). Outre la vapeur qui se forme quand la lave arrive en contact avec la mer, il arrive que des vagues
pénètrent dans les tubes, où de la lave en train d‘arriver recouvre l’eau de mer encore froide. Instantanément vaporisée, celle-ci produit une bulle de lave qui
explose en crevant le plafond du tube, produisant ce que l’on nomme des cheveux de Pélé, du nom de la déesse hawaïenne des volcans, du feu, et des éclairs.
Une fois refroidis et solidifiés, ces fins filaments produisent des objets caractéristiques ressemblant à des cheveux.
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BIBLIOGRAPHIE
G. Marie, Processus
préparant la construction
et l’érosion des deltas de
lave formés par les coulées
du volcan Kilauea (Pu‘u
‘O‘o-Kupaianaha, Hawaï)
Géomorphologie : relief,
processus,
environnement, vol. 12, 2,
pp. 75-90, 2006.
T.N. Mattox, M.T. Mangan,
Littoral hydrovolcanic
explosions: a case study of
lava-seawater interaction
at Kilauea Volcano,
Journal of Volcanology
and Geothermal Research,
vol. 75, pp. 1-17, 1997.
M. Detay, Traité de
volcanologie physique,
Lavoisier, 2017.
© Michel Detay
© Michel Detay
CASCADE ET EXPLOSIONS DE TÉPHRAS
Prises le 25 février 2017 vers 9 heure du matin, depuis le haut de la falaise
formant le nouveau trait de côte, les photographies du haut montrent en
détail les manifestations hydrovolcaniques caractéristiques de l’arrivée
d’une cascade de lave directement dans la mer. Ainsi, les explosions
engendrées par le contact de la lave avec l’eau créent de nombreux jets de
cendres, de téphras (éjectas divers) et de bombes volcaniques. Prises
respectivement le 6 mars à (gauche) et le 21 février (à droite) les deux
photographies du bas montrent des détails des cascades de lave, que les
volcanologues américains nomment des firehoses. Ci-dessous, par
exemple, les figures caractéristiques entraînées par la dislocation de la
lave due à l’appel du vide lors de la sortie de la lave à l’air libre sont saisies.
CASCADE DE LAVE
Le 25 février 2017, un effondrement partiel dans l’océan a mis à jour l’un
des tunnels de lave alimentant la coulée de lave qui a construit le delta de
Kamokuna sur le flanc du volcan Kīlauea. La section du delta a créé une
falaise, où le tunnel de lave débouche à 28 mètres au-dessus de l’océan.
Dans l’océan, la lave produit des explosions hydrovolcaniques
accompagnées de projection de bombes et de téphras. Depuis le début
de 2017, le phénomène est devenu fameux, de sorte qu’il a entraîné de
nombreux voyages photographiques, ce qui n’est pas sans danger quand
les touristes volcanologiques s’approchent trop de la zone active.
LES DELTAS DE LAVE MODIFIENT SANS CESSE LE TRAIT DE CÔTE
Le 3 janvier 2017, l’imageur OLI (Operational Land Imager) du satellite Landsat 8 révéla le nouveau trait de côte créé par
l’effondrement du delta de lave de Kamokuna (ci-dessous). Le lieu de l’effondrement est indiqué (flèche rouge). Non loin
de lui, une nouvelle coulée se signale par un panache de vapeur. L’ensemble de la côte est marqué par des effondrements
successifs reconnaissables à leurs formes en arc de cercle. En haut, la même côte en voie de transformation prise en
novembre 2017, c’est-à-dire avant que la période d’effondrement ne commence.
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