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Les volcans siciliens

Nous allons nous intéresser à trois volcans fascinants et largement étudiés : le Vulcano, le Stromboli et l’Etna, situés en Italie. Voir descriptif détaillé

Les volcans siciliens

Nous allons nous intéresser à trois volcans fascinants et largement étudiés : le Vulcano, le Stromboli et l’Etna, situés en Italie. Voir descriptif détaillé

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Introduction

Malgré leur proximité géographique ces volcans possèdent tous un style particulier et une histoire éruptive différente qu’il sera intéressant d’étudier. La grande variété de géométrie, de roches et d’activité de ces volcans va nous permettre d’en apprendre plus sur les processus qui mènent à une éruption.

Le Projet

Figure 1 : La Sicile et les Iles Éoliennes, avec les principaux volcans.

Les îles éoliennes (Figure 1) sont un archipel d’îles volcaniques dont 7 sont immergées. Actuellement 4 sont considérées comme actives : Vulcano, Stromboli, Lipari et Panarea (Source : https://berthoalain.files.wordpress... le 04/04/2017)

Vulcano

Ce volcan est situé sur l’île qui porte son nom, dans l’archipel des Iles Eoliennes, au Nord de la Sicile. Le type d’éruption de ce volcan a donné le nom aux éruptions vulcaniennes, explosives et générant un haut panache éruptif. L’île contient plusieurs cratères et édifices volcaniques qui témoignent de l’évolution et la migration de l’activité au fil du temps. D’après les dernières études, il y aurait 3 chambres magmatiques sous le volcan, à 2-3km de profondeur, à 10 km et une plus profonde. Son histoire est composée de plusieurs épisodes éruptifs et est généralement divisée en 4 parties principales.

Figure 2 : Le cratère actuel du Vulcano, avec ses fumeroles caractéristiques (Photo @OSI)

Figure 3 : Morphologie de l’île de Vulcano et les différents édifices volcaniques. (Source : https://volcanocafe.files.wordpress... le 04/04/217)

1) L’activité volcanique commence il y a environ 120’000 ans dans la partie sud de l’île. Le volcan émet des énormes coulées pyroclastiques et coulées de lave durant une période de plus de 30’000 ans jusqu’à former un stratovolcan. Sa structure va s’effondrer pour former la Caldera del Piano. Cette caldera possède un diamètre d’environ 2,5km. Après l’effondrement de l’édifice volcanique, quelques coulées de lave vont progressivement remplir la caldera durant environ 45’000 ans.
2) Après 30’000 années d’inactivité environ (soit il y a un peu plus de 15’000 ans), de nouvelles éruptions se produisent dans la partie NW de l’île. Quelques éruptions se produisent également au nord de l’île entre Vulcano et Lipari. C’est la période dite « Lentia » ou de petits dômes se forment.
3) Cette deuxième phase d’activité est immédiatement suivie de la formation de la Caldera de Lentia ainsi que des éruptions qui se propagent vers l’est et le sud, formant le Mont Saraceno dans la partie SW.
4) Depuis 11’000 ans, l’activité se concentre sur la zone de La Fossa, formant l’édifice actuel (Figure 2) ainsi que sur la partie de Vulcanello.

Une caldera est le résultat de l’effondrement du volcan après une éruption importante. Tout le magma contenu dans la chambre magmatique est évacué lors de l’éruption, favorisant ainsi son affaissement.
 
Des produits pyroclastiques sont les débris de roches magmatiques éjectés par les volcans. On les classe généralement en fonction de leur taille : cendre, lapilli, bloc. Leur accumulation peut aboutir à des coulées ou former des roches pyroclastiques : cendres, ignimbrites, tufs.

Figure 4 : Photographies des dernières éruptions du Vulcano.

La dernière éruption a eu lieu entre 1888 et 1890 (Figure 4), elle a été d’une grande violence, avec des coulées pyroclastiques et des blocs de roches projetés loin dans la mer. Depuis, plus d’éruptions n’ont été observées mais le volcan est toujours actif, principalement par le dégazage de soufre et autres éléments volatiles. Il est possible de se baigner dans des mares de boues chauffées par l’activité du volcan.

Figure 5 : Obsidienne Pietre Cotte sur Vulcano @OSI

On peut également observer la coulée d’obsidienne Pietre Cotte (datant de 1731-39) sur le versant NW du cratère actuel (Figure 5). Cette coulée est un témoignage de la nature évoluée du volcan d’un point de vue chimique. Cette obsidienne n’est pas pure mais contient des fragments de magma résiduel, les taches brunes que l’on peut observer sur la photo ci-contre.

Stromboli

Figure 6 : Stromboli, août 2015. @OSI

L’île de Stromboli, située à l’extrême nord des Iles Eoliennes, abrite le volcan le plus actif en Europe actuellement (Figure 6). L’île en elle-même n’est que la partie émergée du volcan qui continue de s’étendre jusqu’à 2000m de profondeur. Les éruptions stromboliennes qui le caractérisent se produisent à intervalles réguliers, à une fréquence de quelques minutes ou heures les unes des autres. Cette régularité peut néanmoins être brisée par une interruption qui peut durer plusieurs jours voire plusieurs mois. Par ailleurs, des périodes d’activité plus intenses arrivent par moments. Ces éruptions peuvent projeter des fontaines de lave atteignant plusieurs centaines de mètre (explosions majeures) voir quelques kilomètres de haut (explosions paroxymales) (Source : Transient explosions atopen-volcanoes : The case of Stromboli. Pioli, Pistoli and Rosi, 2014).

Figure 7 : Éruption du Stromboli en 2014 (Source : https://earth.esa.int/documents/257...) le 13/0772017)

L’activité moderne du Stromboli a débuté il y a environ 5000 ans et continue toujours aujourd’hui (Figure 7). Le cône qui forme l’île a été formé par une activité plus ancienne (environ 15’000 ans). Environ 2km au nord de l’île, se trouve le Strombolicchio (« petit Stromboli » en italien). Cet édifice est la seule partie émergée qui témoigne encore de l’activité la plus ancienne autour de l’île, il y a plus de 200’000 ans. Tous les fonds marins sont recouverts de roches volcaniques qui datent de cette époque.
Des coulées pyroclastiques peuvent arriver très rarement lorsque trop de gaz s’accumule dans les conduits du volcan. Des coulées de lave se forment souvent mais elles ne causent pas de gros dégâts car elles sont plus prévisibles qu’une nuée ardente. En 1930, 6 personnes ont trouvé la mort à cause d’une coulée pyroclastique qui s’était déversée sur le flanc nord. Pendant cette période de grande activité volcanique, les cultures et les terrasses ont été détruites entraînant le départ de la majorité des habitants. Quelques années après seul 60 personnes sont dénombrés.

Certaines éruptions atteignent la mer ou provoquent des éboulements rocheux qui peuvent créer des gros raz de marée. Ces petits tsunamis sont potentiellement très dangereux pour les habitations proches de la côte.

Figure 8 : Vue sur les cratères actuels depuis le sommet de l’île, le Vancori (924 m) en août 2015 (@OSI).

En avril 2018, on dénombre 4 cratères sommitaux, Nordest, Nordouest, Central et Ginostra (Figure 8).

Etna

Figure 9 : Carte géologique de l’Etna montrant la morphologie complexe. Le diamètre maximal du volcan fait plus de 40km (Source : https://lavascape.files.wordpress.c... le 04/04/2017)

L’Etna, situé au nord de la ville de Catane en Sicile est probablement le volcan le plus connu d’Europe et compte parmi les plus actifs. Il culmine à 3300m d’altitude et s’étend sur un diamètre d’environ 40km. Son histoire et sa géologie sont complexes (Figure 9). Il est actuellement l’un des volcans les plus étudiés et surveillés au monde, en particulier par l’Institut National de Géophysique et de Volcanologie (INGV).

Les premiers signes d’activité remontent à environ 500’000 ans. Ce sont des éruptions basaltiques sous-marines qui forment des laves en coussins. C’est la phase pré-etnaenne car aucun édifice volcanique n’est encore formé. Elle va durer pendant plus de 230’000 ans. L’immense édifice que l’on observe aujourd’hui s’est formé par la suite lors de nombreuses phases d’éruptions, souvent basaltiques, mais également explosives. La géométrie que l’on peut observer sur l’image ci-jointe montre que l’Etna est un volcan à l’histoire complexe. L’Etna comporte actuellement plusieurs cratères à son sommet mais également plus de 250 cratères latéraux ou adventifs ainsi que de nombreuses fissures éruptives. En 1911 on observait un unique cratère au sommet, La Voragine. En août 2018, on parle plutôt de 4 cratères sommitaux. De violentes éruptions peuvent rapidement changer la configuration en créant de nouveaux cratères, en comblant d’anciens avec de la lave fraîche ou encore en fusionnant 2 cratères existants. Les éruptions sont fréquentes et plus ou moins violentes.

La recherche scientifique actuelle

De nos jours, les volcanologues et les géophysiciens étudient de près ces volcans que cela soit pour prédire et anticiper des éruptions mais également pour comprendre, sur une échelle de temps plus longue, l’histoire et les processus qui les ont façonnés durant des millions d’années.
Sur ces volcans, des stations de mesures et des centres de recherche sont installés afin de permettre aux chercheurs d’être au plus près de l’action. Le but est de pouvoir donner l’alerte en cas d’éruption imminente, particulièrement sur l’Etna. Les stations prennent de manière automatique des mesures de température, de la quantité de gaz relâchée dans l’atmosphère et de la déformation du sol. Toutes ces informations peuvent indiquer des mouvements de magma dans des faibles profondeurs et par conséquent, une possible éruption.
Les géologues observent également les roches, excellents outils pour connaître l’état de la chambre magmatique et les conditions qui y règnent (viscosité du magmas, contenu en gaz, composition chimique). Ces informations sont très utiles surtout pour les volcans complexes et qui entrent souvent en éruption comme l’Etna. On a en effet accès à des roches différentes d’éruption en éruption tous les quelques mois. Ce faible laps de temps entre chaque éruption permet donc une grande résolution et une connaissance très précise sur les phénomènes physiques et chimiques qui se produisent dans la chambre magmatique.

Rédigé par Florian Franziskakis et Emilie Delpech, éducateur-trice scientifiques à Objectif Sciences International.

Point of view from Vulcano summit with Stromboli island in the background.

A lire également : Volcanic and geophysical phenomena monitoring in Italy

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