25/03/2007

L'éruption explosive la plus longue des temps modernes; volcan Soufriere Hills sur l'île de Montserrat; 1ère parte.

L’éruption d’un volcan gris (type explosif) la plus longue de l’histoire des temps modernes (près de 12 ans); Soufriere Hills sur l’île de Montserrat (archipel des Petites Antilles; Caraïbes).

 

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Situation générale de l'île de Montserrat.

 

1ère partie

 

Montserrat est souvent décrite comme l'île d'émeraude des Caraïbes, à cause de sa ressemblance avec l'Irlande côtière et des descendants irlandais de la plupart des premiers colonisateurs européens.

 

Elle s’étend sur 102 km² et compte environ 4800 habitants (± 47 hab./ km²). La ville principale, située au SO de l’île, est Plymouth et fût partiellement détruite en 1997 par l’éruption du volcan. L’île est un territoire britannique d’outre-mer.

 

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Carte schématique de Montserrat.

 

Après un long repos de 350-400 ans et l'apparition d'essaims sismiques précurseurs en janvier 1992 et en juin 1994, l'éruption de Soufriere Hills a débuté le 18 juillet 1995 à l’intérieur d’une structure d’environ 1 km de diamètre  limitée par des parois hautes de 100 à 150 mètres et ouverte vers l’est. Cette structure en forme de fer à cheval est appelée le cratère des anglais (« English’s Crater »).

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Nouvelles bouches éruptives photographiées le 15 août 1995. Le dôme de lave de Castle Peak s'est réactivé après une longue période de sommeil qui a duré 350 à 400 ans.

 

Les 4 premiers mois de l’éruption ont été caractérisés par l’existence d’essaims sismiques très intenses et de violentes explosions de vapeur (explosions phréatiques) causées par le réchauffement rapide de l’eau souterraine associée à la montée du magma. Le magma a atteint la surface vers la mi-novembre 1995, date à partir de laquelle un nouveau dôme de lave commença à se former. Le lave a une composition typique des volcans des Caraïbes et est connue sous le nom d’andésite (dénomination provenant des laves émises par de nombreux volcans de la Cordillère des Andes). Une telle lave est si visqueuse qu’elle s’empile autour de la bouche éruptive pour former un dôme, un monticule de débris à pentes raides pouvant atteindre une hauteur de plusieurs centaines de mètres.

 

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Le nouveau dôme de lave d'andésite, photographié ici le 11 janvier 1997, occupe une plus ou moins grande partie du cratère des anglais ("English's Crater") selon sa croissance.

 

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Carte du sud de l'île où s'élève le volcan Soufrière Hills (alt.: ± 915 m.; aujourd'hui - mars 2007- 1050 m.). Notez les nombreuses vallées qui partent en éventail du sommet du volcan. Ce sont les chenaux d'écoulement des coulées pyroclastiques, avalanches de blocs et des coulées de boue (lahars) en saison des pluies/ouragans.

 

Au fur et à mesure que le dôme croit en taille, il devient instable et des parties de ce dôme sont suceptibles de s’écrouler soudainement en créant des avalanches de débris sur les pentes et, simultanément, se désintégrer pour donner naissance à des coulées de fragments et de cendre volcanique connues sous le nom de coulées pyroclastiques ou sous leur désignation francophone de « nuées ardentes » (terme utilisé pour la première fois par le volcanologue Alfred Lacroix lors de l’éruption catastrophique de la Montagne Pelée en mai 1902 qui causa la mort de 32.000 personnes). Les coulées vont de petites avalanches dévalant les flancs du dôme jusqu’aux effondrements massifs du dôme donnant lieu à des mouvements de masse (plusieurs millions de tonnes) de fragments de lave se déplaçant à des vitesses de plus de 100 km/h et atteignant des températures supérieures à 800°c.

En avril 1996, les premières grandes coulées pyroclastiques dévalèrent la vallée de la rivière Tar (Tar River) située à l’est du volcan. En mai 1996, les coulées pyroclastiques sont entrées pour la première fois en mer sur la côte est et elles étaient plus larges encore en juillet, août et début septembre. Un changement majeur dans le comportement du volcan s’est produit aux alentours du 20 juillet et annonçait une escalade dans l’activité pour les mois suivants. La première éruption explosive du volcan a eu lieu le 17 septembre 1996. Elle a généré une colonne éruptive haute d’environ 14 km et a projeté des roches de 1 mètre de diamètre jusqu’à environ 2 km du volcan. L’augmentation rapide de l’intensité éruptive et le nouveau comportement explosif ont été engendrés par un rapide mouvement ascendant de magma riche en gaz vers la surface. L’éruption explosive a été déclenchée par l’effondrement, sous forme d’avalanches, d’environ 30% du dôme au cours des 12 premières heures pendant lesquelles le magma riche en gaz s’est décomprimé (la phase gazeuse s’individualise alors et se sépare du magma pour former des bulles) dans les entrailles du volcan.

 

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Explosion au dôme du volcan Soufriere Hills. Le panache est composé essentiellement de débris (blocs) issus du démantèlement du dôme d'andésite, de matériaux fins (cendre),  de gaz volcaniques et de vapeur d'eau.

 

La croissance du dôme a recommencé deux semaines après l’éruption explosive du 17 septembre 1996. Le taux de croissance ainsi que la taille du dôme ont augmenté durant les mois suivants, croissance interrompue à plusieurs reprises par une série d’épisodes de coulées pyroclastiques. Le dôme devint si imposant qu’il finit par remplir entièrement le cratère des anglais ("English's crater"). Les parois du cratère protégeaient les flancs SO, O et N du volcan des coulées pyroclastiques, mais en mars 1997, le mur SO a été submergé et à partir de juin 1997 le mur nord a été enseveli. Les éruptions majeures de coulées pyroclastiques du 25 juin 1997 ont tué au moins 19 personnes et les coulées ont presque atteint l’aéroport situé à 5,5 km au NE du volcan. Fin juillet 1997, des larges coulées pyroclastiques dévalèrent les vallées sur le flanc ouest, ce qui a causé la destruction partielle de Plymouth, la ville principale de l’île.

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La ville principale de l'île, Plymouth, photographiée le 12 juillet 1997, soit environ 3 semaines avant la première coulée pyroclastique importante (du 3 août) qui devait sonner le glas de la ville.

 

Après les effondrements majeurs du dôme au début août 1997, des éruptions explosives se sont produites à des intervalles très réguliers (12 heures) sur une période de 8 jours. Ces éruptions ont donné naissance à un nouveau type supplémentaire de danger : les coulées pyroclastiques formées par les explosions plus que par les avalanches du dôme devenu instable. Bien que le comportement et les dangers de ces coulées pyroclastiques soient identiques au type des coulées pyroclastiques d’effondrement de dôme, elles sont moins influencées par la topographie étant donné que l’explosion peut propulser des matériaux dans toutes les directions autour du volcan. Le phénomène s’explique par l’effondrement de la colonne éruptive, à l’origine verticale, sur elle-même.

La coulée pyroclastique la plus importante jusqu’à cette date a eu lieu le 21 septembre 1997 et a détruit le terminal de l’aéroport. Une période prolongée de calme relatif, régulièrement interrompue par des épisodes d’éruptions explosives, a suivi. Entre le 22 septembre et le 21 octobre, 75 explosions se sont produites en raison de 1 toutes les 9,5 heures en moyenne. Les explosions ont produit des colonnes éruptives hautes de 5 à 12 km et les évènements explosifs les plus violents ont été légèrement moins puissants que l’explosion du 17 septembre 1996. Depuis lors, le dôme continue à croître et des effondrements ultérieurs du dôme ont généré un nombre plus important de coulées pyroclastiques.

 

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Coulée pyroclastique du 9 janvier 2007.

 

Jusqu’à fin 1997, la tendance générale de l’éruption a été une lente intensification. Le flux moyen de magma durant les 6 premiers mois a été inférieur à 1 m3/s ; il a atteint 2,3 m3/s en 1996 et 5 à 8 m3/s au cours des 6 derniers mois. Plusieurs oscillations sont surimposées sur la tendance générale. La croissance du dôme et son activité peuvent être bien inférieures à la moyenne pendant des jours ou des semaines et ensuite augmenter assez rapidement bien au-dessus de la moyenne.

 

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Graphique illustrant l'augmentation régulière du volume de roches émises par le volcan Soufriere Hills en fonction du temps, du 15/11/95 au 24/12/97.

 

L’activité est ponctuée par des épisodes majeurs d’effondrement du dôme et par la génération de coulées pyroclastiques. Chacune des 3 périodes majeurs d’activité est intervenue après des effondrements majeurs du dôme. Les mesures du flux de dioxyde de soufre libéré par le volcan, montre une augmentation régulière au cours du temps.

 

... à suivre (voir ci-dessus)

 

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Site web du "Montserrat Volcano Observatory"

 

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Effets des coulées ("flows") et déferlantes ("surges") pyroclastiques au volcan Soufrière Hills (en anglais).
 
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Plus généralement, cliquez sur le schéma ci-dessus pour en apprendre plus à propos des différents types et effets liés aux risques volcaniques (an anglais).

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Mise à jour régulière de l'activité actuelle de Soufriere Hills (page web "LAVE-Belgique).

 

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