Lac de lave
Un lac de lave est une masse de lave, généralement basaltique, maintenue fluide par sa température élevée et le brassage provoqué par la remontée continue de gaz volcaniques, qui s'accumule dans une dépression généralement circulaire d'un volcan. Les géologues distinguent deux types de lacs de lave, les lacs « actifs » (situés dans un cratère volcanique alimenté par un réservoir magmatique) et les lacs « passifs » (résultant du déversement d'une coulée de lave dans un creux topographique, ancien cratère ou graben).
Formation
[modifier | modifier le code]Les lacs de lave se forment de trois façons possibles[2] :
- depuis une ou plusieurs cheminées d'un cratère qui entre suffisamment en éruption pour être partiellement rempli ;
- par déversement de lave dans un cratère ou une dépression et remplissage partiel ;
- au sommet d'une nouvelle cheminée qui crache de la lave continuellement pendant plusieurs semaines et construit progressivement un cratère plus élevé que le sol avoisinant.
Les lacs de lave sont généralement temporaires. Leur durée d'existence dépend de l'activité volcanique et en particulier de l'équilibre précaire entre les apports et les déperditions de chaleur (principalement par rayonnement) au niveau du lac de lave. Les températures sont généralement comprises entre 1 000 °C et 1 250 °C. Si une baisse d'activité se présente, la température du lac de lave peut diminuer, la lave se solidifier et laisser place à une mince couche solide qui va progressivement s'épaissir vers l'intérieur au fil du refroidissement. La présence de lacs « actifs » « sur de longues périodes de temps a conduit à émettre deux hypothèses différentes pour expliquer cette activité. Dans la première, un dégazage continu de magma stocké en profondeur dans le volcan et la circulation de ces gaz à haute température au travers du lac permettraient de maintenir la lave à haute température et donc de la maintenir longtemps fluide. La deuxième hypothèse, sans doute la plus probable, implique une alimentation continue par du nouveau magma chaud arrivant d'une chambre magmatique profonde. Pour expliquer que les lacs de lave ne débordent pas en permanence, il faut alors admettre que ce nouveau magma chaud remplace un magma plus froid donc plus dense qui redescend dans le fond du lac et qui s'injecte sans doute dans la structure du volcan sous forme de sills ou de dykes[3] ».
Exemples
[modifier | modifier le code]Lacs de lave actuels
[modifier | modifier le code]Les lacs de laves continuels sont un phénomène rare. En , sur les 600 volcans de la planète, seuls trois hébergent un lac de lave permanent depuis plusieurs décennies :
- le mont Erebus, île de Ross, Antarctique[4] ;
- l'Erta Ale, Éthiopie[5] ;
- le Nyiragongo, République démocratique du Congo[6].
Le lac de lave du Nyiragongo est, de façon générale à l'époque historique récente (la taille et la profondeur d'un lac de lave peuvent varier considérablement au cours du temps), le plus grand et le plus volumineux, atteignant 700 m de diamètre en 1982[6]. On suppose que le Masaya a abrité un lac de lave plus grand à l'époque de la colonisation espagnole de l'Amérique, atteignant 1 000 m de diamètre en 1670[7].
En , le Kīlauea a perdu ses deux lacs de lave quasi-permanents. La chute du niveau de sa colonne magmatique, dans les profondeurs du volcan, engendre une activité explosive par contact avec la nappe phréatique, ainsi qu'un effondrement de sa caldeira.
En dehors de la Terre, on trouve également de nombreux lacs de lave sur Io, satellite de Jupiter à l'activité volcanique importante.
Autres lacs de lave
[modifier | modifier le code]En plus des lacs de lave permanents cités plus haut, d'autres lacs de lave temporaires (parfois nommés « mares » ou « étangs de lave » suivant leur taille ou leur nature[8]) ont été observés.
- Lacs de lave récents, actifs par intermittence :
- Ambrym, Ambrym, Vanuatu (deux lacs de lave dans les cratères Benbow et Marum)[9] ;
- Masaya[10], Nicaragua ( à ), particulièrement actif[11] ;
- Karthala, Grande Comore, Comores[12] ;
- Kīlauea, Hawaï, États-Unis[13]. Le Kīlauea possédait deux lacs de lave permanents : le premier dans la cheminée du Halemaʻumaʻu près de la caldeira sommitale, le second dans le cône Puʻu ʻŌʻō dans la zone de rift orientale du volcan[14]. Cependant depuis sa nouvelle phase éruptive débutée début , ces deux lacs de lave ont disparu ;
- Ol Doinyo Lengaï, Tanzanie, seule occurrence connue d'un lac de lave de carbonatite, le volcan étant le seul actif dans le monde émettant des carbonatites[15] ;
- Piton de la Fournaise, La Réunion, France (petit lac temporaire dans le cratère Dolomieu)[16],[17] ;
- Villarrica, Chili[18] ;
- Turrialba, Costa Rica[19].
- Lacs de lave non confirmés :
- Lacs de lave suggérés par télédetection satellite :
- Lacs de lave disparus (aux temps historiques) :
- Ardoukôba, Djibouti (en 1978)[27] ;
- Capelinhos, Faial, Açores (en 1958, lors d'une éruption surtseyenne)[28] ;
- La Cumbre, île Fernandina, îles Galápagos (en 1995)[29] ;
- Etna, Sicile, Italie (en 1974)[30] ;
- Mont Matavanu, Savai'i, Samoa (pendant l'éruption de 1905-1911)[31] ;
- Nyamuragira, République démocratique du Congo (lac de lave dans la caldera sommitale, confirmé en 1921, épuisé en 1938 ; lac temporaire dans le cône Kituro pendant l'éruption de 1948)[32],[33] ;
- Pacaya, Guatemala (en 2000 et 2001)[34] ;
- Stromboli, îles Éoliennes, Italie (en 1986 et 1989)[35] ;
- Surtsey, Islande (en 1964, pendant l'éruption de 1963-67 qui a formé l'île)[36],[37],[38] ;
- Tolbatchik, Kamtchatka, Russie (dernière observation en 1964)[32],[39] ;
- Vésuve, Naples, Italie (en 1929, un lac de lave s'est formé, finissant même par déborder du cratère).
Références
[modifier | modifier le code]- Le mouvement permanent de la lave est dû à un régime de convection dans le magma sous-jacent qui génère un réseau de fractures incandescentes dans la croûte de basalte solidifiée par le refroidissement. La surface de lave est ainsi organisée en une multitude de cellules convectives par lesquelles la plus grande partie de la chaleur est évacuée par ces fissures qui correspondent à des remontées de lave. La contraction thermique associée au refroidissement de la lave en surface forme des fractures de forme polygonale (en) qui fragmentent la croûte en dalles de quelques mètres carrés. Voir Xavier Van der Stappen, Æthiopia. Pays, histoire, populations, croyances, art & artisanat, Musée royal de l'Afrique centrale, , p. 26.
- (en) « Lava lake », USGS.
- Gilles Chazot, René Charles Maury, Jean-François Lénat, Arnaud Agranier, Olivier Roche, Volcanologie, De Boeck Supérieur, , p. 108.
- (en) « Erebus », Global Volcanism Program.
- (en) « Erta Ale », Global Volcanism Program.
- (en) « Nyiragongo », Global Volcanism Program.
- [PDF] (en) H. Rymer, B. van Wyk de Vries, J. Stix, G. Williams-Jones, « Pit crater structure and processes governing persistent activity at Masaya Volcano, Nicaragua », Bull Volcanol, vol. 59, , p. 345-355 (lire en ligne).
- (en) Haroun Tazieff, « Permanent lava lakes: observed facts and induced mechanisms », Journal of Volcanology and Geothermal Research, vol. 63, nos 1-2, , p. 3-11 (DOI 10.1016/0377-0273(94)90015-9).
- (en) « Ambrum », Global Volcanism Program.
- (en) « Masaya », Global Volcanism Program.
- (en) Tom D. Pering et al., « A Rapidly Convecting Lava Lake at Masaya Volcano, Nicaragua », Frontiers in Earth Science, (DOI 10.3389/feart.2018.00241).
- (en) « Karthala », Global Volcanism Program.
- (en) « Kīlauea », Global Volcanism Program.
- (en) « Recent Kilauea Status Reports, Updates, and Information Releases », USGS.
- (en) « Ol Doinyo Lengai », Global Volcanism Program.
- (en) « Piton de la Fournaise », Global Volcanism Program.
- « Éruption du Piton de la Fournaise », Terre et Volcans.
- (en) « Villarrica », Global Volcanism Program.
- Bernard Duyck, « Activité du Turrialba, du Bogoslof et du Cleveland. - Earth of fire », Earth of fire, (lire en ligne, consulté le ).
- (en) « Nabro », Activ.
- (en) « Telica », Global Volcanism Program.
- (en) « Tofua », Global Volcanism Program.
- (en) « Tungurahua », Global Volcanism Program.
- [PDF] (en) Matthew R. Patrick, John L. Smellie, Andrew J. L. Harris, Robert Wright, Ken Dean, Pavel Izbekov, Harold Garbeil, Eric Pilger, « First recorded eruption of Mount Belinda volcano (Montagu Island), South Sandwich Islands », Bull Volcanol, vol. 67, , p. 415-422 (DOI 10.1007/s00445-004-0382-6, lire en ligne).
- (en) « Heard », Global Volcanism Program.
- (en) « Michael », Global Volcanism Program.
- (en) « Ardoukôba », Global Volcanism Program.
- (en) « Capelinhos Volcano », Geocaching.
- (en) « Fernandina », Global Volcanism Program.
- (en) « Etna », Global Volcanism Program.
- (en) « Savai'i », Global Volcanism Program.
- Haroun Tazieff, Cratères en feu, Arthaud, , 281 p. (ISBN 978-2-7003-1092-4).
- (en) « Nyamuragira », Global Volcanism Program.
- (en) « Pacaya », Global Volcanism Program.
- (en) « Stromboli », Global Volcanism Program.
- (en) « Vestmannaeyjar », Global Volcanism Program.
- (en) Humphrey Reader, « A great lake of fire! », Inspired by Iceland, .
- (en) Duncan C. Blanchard, From Raindrops to Volcanoes : Adventures With Sea Surface Meteorology, Courier Dover Publications, , 208 p. (ISBN 978-0-486-15097-0).
- (en) « Tolbachik », Global Volcanism Program.
Voir aussi
[modifier | modifier le code]Bibliographie
[modifier | modifier le code]- (en) Einat Lev, Philipp Ruprecht, Clive Oppenheimer, Nial Peters, Matt Patrick et al., « A global synthesis of lava lake dynamics », Journal of Volcanology and Geothermal Research, vol. 381, , p. 16-31 (DOI 10.1016/j.jvolgeores.2019.04.010)
