L'éruption volcanique aux Tonga a détruit une île et créé de nombreux mystères

Une explosion en 2014 a construit une troisième île qui a ensuite relié le train à une masse terrestre. Et quand le volcan s'est réveillé en décembre, l'île inhabitée au sommet du sommet a lentement grandi à mesure que la roche et les cendres volcaniques ont construit de nouveaux terrains.

Puis vint l'explosion catastrophique du 15 janvier. Comme le montrent les images satellitaires, seules deux petites sorties de roche trahissent la bête cachée dans les vagues. Mais si cela se produit dans des semaines ou des années, le volcan se relèvera.

Ce cycle de destruction et de renaissance est le sang de volcans comme Hunga-Hungga Ha'pai, qui n'est qu'un des nombreux au Royaume des Tonga.

Cependant, l'énergie extraordinaire de cette explosion récente, que la NASA estime être équivalente à cinq à six millions de tonnes de TNT, n'est pas comme une première au cours des dernières décennies. L'explosion a provoqué un tsunami qui a traversé l'océan Pacifique.

Il lance un boom suisse qui circule deux fois dans le monde. Il a envoyé un nuage de cendres et de gaz dans la stratosphère d'environ 19 milles de haut, avec des parties atteignant 34 milles de haut. Et peut-être plus important encore, tous ces effets proviennent d'une heure ou plus de rage volcanique.

Jusqu'à présent, tout en lien avec cette explosion est étrange en dehors de l'échelle, dit Janine Krippner, volcanologue du programme mondial de volcanisme Smithsonian.

Les scientifiques sont maintenant en concurrence pour trouver la cause après l'explosion intense de cette semaine et le tsunami étonnamment répandu qui a suivi. Certains enregistrements de ce qui a mis en scène une explosion aussi puissante peuvent provenir de la chimie des roches qui s'est refroidie du mortier lors des explosions passées. Dans une nouvelle étude publiée dans le magazine Lithos, les scientifiques ont trouvé des différences importantes entre le matériau explosif des petites et grandes explosions, et maintenant ils sont curieux de savoir ce que la chimie peut révéler.

La signification de l'étincelle qui a déclenché le récent événement explosif Hunga Tonga-Hunga Ha'apai pourrait contribuer à réduire les risques futurs. Pour le moment, cependant, la plus grande préoccupation est pour la population des Tonga, et s'il peut y avoir plus d'éruptions volcaniques à l'horizon. La quasi-totalité du volcan est maintenant sous la surface de l'océan, caché de vues satellite, et il n'y a pas d'équipement sur terre pour aider à suivre le déplacement souterrain des roches fondues.

Si nous ne pouvons pas savoir ce qui se passe dans le système magma, nous n'avons aucune idée de ce qui pourrait se passer ensuite, dit Krippner.

Alors que Hungga Tonga-Hungga Ha'apai a éclaté à maintes reprises dans le passé, les scientifiques n'ont réalisé récemment combien ces explosions pouvaient être importantes. Surtout sous l'eau, le volcan n'est pas facile à étudier.

“Personne n'avait réellement fait de travail sur les roches,” a déclaré Simon Barker, un volcanologue à l'Université Wellington Victoria en Nouvelle-Zélande et un auteur de la nouvelle étude Lithos documentant l'histoire du volcan.

Barker et ses collègues ont loué un bateau en 2015 pour camper plusieurs nuits dans les ruines de l'île volcanique. En regardant la région et en recueillant des échantillons de roches, l'équipe a distingué les petits cônes des récentes explosions placées au fond de la mer autour du sommet. Ils ont également découvert des couches épaisses de roches et de cendres déchirées, connues sous le nom de ruisseaux pyroklastiques, à partir de deux explosions monstrueuses qui remontent plus tard à environ 900 et 1800 ans.

Nous avons trouvé qu'il y avait beaucoup plus de complexité dans l'histoire du volcan, dit Barker.

La chimie du matériau brisé peut aider à briser ce qui a rendu l'explosion si puissante, explique Marco Brenna, un volcanologue à l'Université Ottag en Nouvelle-Zélande et un auteur de la nouvelle étude Lithos.

Comme un système de magma se refroidit, des cristaux de divers minéraux se forment à différents moments, ce qui modifie la chimie des roches fondues en réductions. Les cristaux conservent ces changements en grandissant un peu comme des anneaux d'arbre.

Brenna et ses collègues ont analysé des anneaux de cristal sur des roches qui ont éclaté lors de deux explosions majeures il y a 900 et 1800 ans. Leur travail suggère qu'avant que le volcan ne libère ces éruptions, le magma frais a rapidement été injecté dans la pièce avec une incitation proposée pour de nombreuses éruptions volcaniques. Mais les roches des explosions les plus modérées en 2008 et 2015 manquaient de ces anneaux, pointant vers un flux régulier mais lent de magma, dit Brenna.

Les scientifiques espèrent maintenant étudier la chimie des roches récemment cassées pour voir ce qu'elle peut nous dire de cet événement récent. “sera intéressant de voir ce que les cristaux enregistrent,” dit Brenna.

Bien que ces processus souterrains puissent déclencher une partie de l'explosif, l'eau est également susceptible d'avoir un impact sur les bombardements de ce week-end, dit Geoff Kilgour, un volcanologue avec la Nouvelle-Zélande GNS Science qui n'a pas fait partie de l'équipe de recherche. L'eau peut augmenter la puissance d'une éruption volcanique, mais on ne sait toujours pas exactement comment elle aurait causé un boom surprenant de Hongrois-Hunga Haépai.

Peut-être, suggère Kilgour, la récente explosion avait seulement le bon mélange de magma et d'eau; un surplus d'un aurait généré une explosion plus modérée. Le “peut être que nous avons atteint cette zone de Goldlocks,” dit-il.

Cette explosion récente est encore plus intrigues parce que son puissant, bien que énergique, boom produit étonnamment peu de matériel. Les cendres des éruptions majeures du passé du volcan peuvent être trouvées sur l'île voisine de Tongatapu, et cette couche est 10 fois plus épaisse que la nouvelle couche stockée là par le dernier événement, dit Barker.

Certains scientifiques pensent maintenant que l'explosion d'énergie massive et de courte durée a pu alimenter les énormes vagues de tsunami qui ont suivi l'explosion.

Le tsunami rayonne habituellement d'un déplacement soudain sous l'eau, tel qu'un glissement sous-marin dans les ailes d'un volcan ou le mouvement rapide de la terre vers un tremblement de terre. Cependant, après l'éclatement des Munga Tonga-Hungga Ha'apai, les vagues sont apparues dans plusieurs pays, comme les Caraïbes, bien plus tôt que prévu d'un tsunami classique.

Plus tard, les vagues de tsunamis qui se sont écrasées sur des rivages éloignés étaient également étranges. Plus loin de la cause d'un tsunami, plus ses vagues doivent diminuer. Alors que les vagues qui ont frappé les îles du Royaume des Tonga étaient nuisibles, elles n'étaient pas assez élevées pour calculer les vagues incroyablement grandes à travers l'océan.

Le “essentiellement avait un très faible déplacement de la taille du tsunami dans le Pacifique, ce qui est vraiment, vraiment inhabituel,” dit Kilgour.

La vague frappante qui s'est déplacée dans les airs aurait pu être associée à la surface de la mer, causant le grand tsunami. Seul un tel processus a été proposé pour le déclenchement de Krakato en 1883, l'une des éruptions volcaniques les plus puissantes et mortelles de l'histoire.

La modélisation de la propagation et du temps des vagues avec les changements sur la carte du volcan peut aider à expliquer ce qui a causé le grand tsunami. Pourtant, dit Krippner, le mélange confus d'événements “va changer la façon dont nous regardons ce style d'explosion, et cela n'arrive pas si souvent”.

L'événement récent et toutes ses merveilles révèlent combien on connaît peu les volcans sous-marins, dit Jackie Caplane-Auerbach, sismologue à l'Université de Washington. Beaucoup de ces géants plongeurs restent dans l'océan profond, et leurs éruptions ne sont généralement pas fatales. L'explosion de ce week-end, cependant, est un rappel sévère des dangers des volcans qui restent sous les vagues.

En ce moment, Hungga Tonga-Hungga Ha'apai semble avoir gardé le silence. Les locaux s'aident mutuellement à surmonter les dégâts et à dégager les rues. Bien que les communications restent en grande partie interrompues, les informations sur la situation actuelle ont finalement commencé à circuler. Trois décès ont été confirmés parmi les résidents des Tonga, et deux autres morts au Pérou du tsunami.

Les dommages à certaines îles sont graves. Les maisons des 36 habitants de l'île de Mango ont été détruites. Seules deux maisons se trouvent encore sur l'île de Fonifua, et les dégâts majeurs s'étendent sur toute l'île de Nomuka, qui compte 239 habitants. Les dégâts causés à l'île la plus grande et la plus peuplée, Tongatapu, où vivent quelque 75 000 personnes, se sont concentrés principalement sur le côté occidental. La Croix-Rouge tongane estime un total de 1200 “famille affectée”.

Les cendres ont contaminé l'approvisionnement en eau potable de l'île et ont retardé l'atterrissage avec des approvisionnements supplémentaires.

Il y a encore le danger que le volcan ait plus d'explosions explosives. Les services géologiques des Tonga s'appuient sur des observations visuelles et par satellite pour suivre l'activité de nombreux volcans dans toute la région.

Mais avec le pic volcanique de Hongrois-Hunga Ha'apai maintenant sous la surface, les scientifiques ont perdu de vue tout signe qui peut aider à comprendre l'activité du volcan. Le potentiel d'activités supplémentaires empêche également les scientifiques de voler de près pour un examen plus approfondi, note National Geographic.