La théorie classique associe la formation de bulles dans le magma à une baisse de pression lors de la remontée, un phénomène souvent comparé à l’ouverture d’une bouteille de champagne. Pourtant, certains volcans riches en gaz n’ont pas toujours eu des explosions violentes; ils ont parfois produit des coulées lentes et peu explosives, comme le mont St. Helens et le volcan chilien Quizapu.
Dans un article récent publié dans Science, des chercheurs décrivent un mécanisme complémentaire : le cisaillement à l’intérieur du conduit volcanique. Le cisaillement correspond à la différence de vitesse d’écoulement entre le centre du conduit et ses parois. Ce mouvement, illustré par l’analogie du miel agité, favorise la formation de bulles surtout près des bords. Quand ces bulles croissent et se rejoignent en profondeur, elles peuvent créer des canaux qui permettent au gaz de s’échapper tôt et ainsi réduire la violence d’une éruption.
En laboratoire, l’équipe a utilisé un liquide visqueux analogue à la roche fondue, saturé en dioxyde de carbone. Lorsqu’un cisaillement dépasse un seuil, les bulles apparaissent brutalement; et plus la sursaturation initiale en gaz est élevée, moins de cisaillement est nécessaire. Les chercheurs ont ensuite couplé ces résultats à des simulations numériques.
Ces observations expliquent pourquoi un magma pauvre en gaz peut devenir explosif si le cisaillement produit beaucoup de bulles et que le magma remonte rapidement, et pourquoi un magma riche en gaz peut former des canaux de dégazage et réduire ainsi le risque d’explosion immédiate. Les auteurs considèrent ces résultats comme un élément important pour mieux comprendre les volcans actifs et améliorer les modèles de prévision des risques. Source: ETH Zurich
Mots difficiles
- cisaillement — différence de vitesse entre couches d'un fluide
- conduit — passage où monte le magma dans un volcan
- sursaturation — excès de gaz dissous dans un liquide
- dégazage — libération de gaz depuis un liquide ou roche
- visqueux — qui a une consistance épaisse et lente
- écoulement — mouvement d'un fluide le long d'un espaced’écoulement
- canal — passage formé par des bulles pour le gazcanaux
Astuce : survolez, mettez le focus ou touchez les mots en surbrillance dans l’article pour voir des définitions rapides pendant que vous lisez ou écoutez.
Questions de discussion
- Comment l'effet du cisaillement sur la formation de bulles change-t-il la façon de prévoir les risques volcaniques ? Donnez des raisons.
- Quels avantages et quelles limites voyez-vous à utiliser des expériences en laboratoire et des simulations pour comprendre les volcans ?
- Pensez-vous que les autorités devraient changer la communication du risque si un volcan est riche en gaz mais présente un fort cisaillement ? Pourquoi ?
Articles liés
Des minuteurs moléculaires contrôlent la mémoire
Une étude publiée dans Nature montre que plusieurs minuteurs moléculaires, agissant dans différentes régions du cerveau, régulent le passage des impressions à court terme en souvenirs à long terme. Le thalamus joue un rôle central et les découvertes pourraient éclairer la recherche sur la maladie d'Alzheimer.
Les survivants jeunes de cancer vieillissent plus vite
Une étude publiée dans Nature Communications montre que les survivants adolescents et jeunes adultes de cancer présentent un vieillissement cellulaire et cérébral accéléré, lié à des troubles de mémoire et d’attention. Les chercheurs testent des interventions pour ralentir ce phénomène.
Une semaine en famille réduit le stress des chiens de refuge
Une étude de Virginia Tech et partenaires montre qu’une semaine en famille d’accueil diminue le stress des chiens de refuge. Les chiens se reposent davantage et la cohabitation avec un compagnon familier aide aussi à calmer.
