Tonga : à quoi ressemble un volcan sous-marin et pourquoi l'éruption a-t-elle été si violente qu'elle a déclenché un tsunami dans le Pacifique Sud ?

L'éruption du volcan près de Tonga le 15 janvier a mis la planète entière en alerte.

Le volcan Hunga Tonga-Hunga, situé sur une île volcanique dans l'archipel des Tonga dans l'océan Pacifique, a provoqué une explosion ressentie jusqu'aux États-Unis, provoquant des vagues de plus d'un mètre sur la côte de Tonga.

Le ministère des Affaires étrangères a confirmé mardi deux décès, dont une femme britannique, selon la station Radio New Zealand. Il s'agit d'Angela Glover, 50 ans, qui tentait de sauver ses chiens lorsque l'eau l'a emportée.

Les communications dans la région sont paralysées, ce qui rend difficile d'établir l'ampleur des destructions.

Plusieurs pays, dont le Japon et le Chili, ont émis des alertes au tsunami.

Au Pérou, à 10 000 km du volcan, la mort de deux femmes a été signalée en raison de vagues anormalement hautes.

À quoi ressemblent les volcans sous-marins comme celui de Tonga et comment parviennent-ils à déclencher des événements aussi puissants ?

Qu'est-ce qu'un volcan sous-marin ?

Un volcan sous-marin est un volcan situé entièrement ou en grande partie sous le niveau de la mer.

Ils se forment dans des endroits où le magma de l'intérieur de la Terre s'infiltre au fond de l'océan par des fissures dans la croûte terrestre.

Faites glisser le bouton pour observer les changements dans la partie nord de l'île principale de Tonga.

Les éruptions volcaniques sous-marines sont caractéristiques des zones de rupture où se forment les plaques de la croûte terrestre, selon le bureau national américain de l'administration océanique et atmosphérique (NOAA, acronyme en Anglais).

Dans ces zones de forte activité sismique, le magma monte et s'accumule entre les fissures des roches du volcan, jusqu'à ce qu'il n'y ait plus de place et qu'il explose.

Selon le NOAA, les trois quarts de l'activité volcanique de la planète correspondent à des éruptions sous-marines.

Certains océanographes estiment qu'il y a un million de volcans au fond de l'océan Pacifique, selon le National Maritime Museum du Royaume-Uni.

À quoi ressemble le volcan Hunga Tonga-Hunga ?

Le volcan consiste en l'union de deux îles inhabitées, Hunga Tonga et Hunga Ha'apai, situées à 65 km au nord de Nuku'alofa, la capitale des Tonga.

Il s'agit d'une zone de forte activité sismique.

Elle dépasse de 100 mètres le niveau de la mer, mais en dessous, elle s'étend sur 1 800 mètres de long et 20 km de large, explique le volcanologue Shane Cronin, professeur de sciences de la Terre à l'université d'Auckland, dans un article de The Conversation en Nouvelle-Zélande.

En 2009, 2014 et 2015, le volcan a connu des éruptions de magma et de vapeur, mais beaucoup plus petites que celle de janvier 2022.

Selon Cronin, ce volcan est capable de produire des éruptions aussi puissantes que celle-ci tous les mille ans.

Le volcan se trouve à l'intérieur de ce qu'on appelle une "caldeira", c'est-à-dire une dépression en forme de cratère qui se creuse à chaque éruption.

Quelle a été la violence de l'éruption ?

L'éruption de 8 minutes a été si puissante qu'elle a pu être ressentie à plus de 800 km de distance.

La colonne de fumée et de cendres a atteint 20 km de hauteur et 260 km de diamètre.

M. Cronin affirme qu'il s'agit de l'une des éruptions les plus fortes de ces 30 dernières années dans la région de Tonga.

Le volcan des Tonga est de type basaltique, comme ceux d'Hawaï ou des Canaries, c'est-à-dire que ses éruptions ne sont pas aussi violentes que celles des autres types de volcans.

Les éruptions basaltiques sont caractérisées par un déversement de magma fluide.

"La différence provient du contact du magma avec l'eau de mer", explique à BBC Mundo le géologue Daniel Melnick, chercheur à l'Institut des sciences de la terre de l'Université Austral au Chili.

L'expert fait référence au fait que lorsque le magma, qui peut avoisiner les 1 000℃, entre soudainement en contact avec l'eau, il se produit une réaction extrêmement violente qui fragmente le magma.

Ce phénomène est connu sous le nom d'"interaction combustible-frigorigène".

A partie de là, une réaction en chaîne commence, dans laquelle les nouveaux fragments de magma entrent en contact avec l'eau, générant de nouvelles explosions qui lancent des particules volcaniques et des détonations à des vitesses supersoniques, selon Cronin.

Le volcanologue indique toutefois que la violente explosion ne peut s'expliquer uniquement par l'interaction du magma avec l'eau.

Selon lui, "cette explosion montre que de grandes quantités de magma frais et chargé de gaz sont sorties de la caldeira."

L'expert mentionne que grâce à l'analyse des cendres des éruptions précédentes et aux techniques du radiocarbone, il a pu établir que ces éruptions à Hunga Tonga-Hunga Ha'apai se produisent tous les 1000 ans.

La dernière s'étant produite en 1100, "l'éruption du 15 janvier semble se situer juste dans le cadre temporel pour être "importante"", écrit Cronin.

Melnick, pour sa part, avertit qu'il est trop tôt pour savoir comment la dimension de cette éruption se compare à celles d'autres éruptions récentes d'autres volcans.

Quelle est la cause du tsunami ?

Selon Melnick, il pourrait y avoir deux causes principales.

La première est l'éruption elle-même. L'expert parle d'un "bombardement explosif" qui a poussé de grandes quantités d'eau.

La seconde est que l'éruption a provoqué l'effondrement de la caldeira du volcan. Avec cela, un effondrement sous-marin est produit qui pousse également l'eau.

"C'est pourquoi, après l'éruption, il ne restait qu'un petit morceau de l'île", explique M. Melnick.

En tout cas, Melnick et d'autres experts s'accordent à dire que d'autres études sont encore nécessaires pour mieux comprendre les causes de ce tsunami.

À quoi peut-on s'attendre dans les prochains jours ?

"Pour l'instant, la zone d'éruption ressemble à un Mordor", déclare M. Melnick, en référence au pays infernal de la saga du Seigneur des anneaux.

L'expert explique que la fumée et les cendres qui se répandent dans l'air interagissent entre elles et avec l'atmosphère, créant des tempêtes électriques et des vents violents dans la région.

Il faudra peut-être des semaines avant que la situation ne revienne à la normale, selon l'expert.

Il affirme également qu'il pourrait y avoir davantage d'activité volcanique, "mais il n'y aura pas d'éruption comme celle-ci, pas question".

"Ce qui peut arriver, c'est un nouvel effondrement car tous les matériaux sont instables, il pourrait y avoir un effondrement sous-marin et générer un autre tsunami, mais avec des effets plus locaux dans les Tonga ou les Fidji."

Cronin, pour sa part, ajoute que bien que cet événement ait libéré une grande pression de magma, on ne sait pas si c'était le point culminant de l'éruption.

L'expert indique que d'autres éruptions de la caldeira de ce volcan ont comporté plusieurs explosions distinctes.

"Nous pourrions être à plusieurs semaines ou même à plusieurs années d'un bouleversement volcanique majeur du volcan Hunga-Tonga-Hunga-Ha'apai", déclare Cronin.

"Pour le bien des habitants des Tonga, j'espère que non", conclut le volcanologue.

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