A2 Éruptions volcaniques extrêmes

Topique

Une éruption volcanique extrême, avec un indice d'explosivité volcanique (VEI) de six ou plus, projette d'énormes volumes de matériaux pyroclastiques et de gaz directement dans la stratosphère. Le VEI est une échelle logarithmique ; chaque unité supplémentaire représente donc environ dix fois le volume de matériaux éjectés par rapport à l'unité précédente. Le seuil entre une éruption explosive et une éruption calme dépend de la quantité de gaz dissous que le magma peut contenir avant que la surpression résultante ne dépasse la résistance à la traction de la roche de l'édifice volcanique.

La dynamique du panache qui s'élève pendant l'éruption détermine la suite des événements : si le panache reste une colonne convective stable de type plinien, les pyroclastes qu'il contient finissent par se disperser dans la stratosphère ; mais si le panache ne parvient pas à se maintenir en altitude, il s'effondre, générant des coulées pyroclastiques denses et dévastatrices qui dévalent les pentes du volcan. Cette transition entre une colonne stable et une colonne s'effondrant dépend du rapport entre le débit de masse engendré par l'éruption et la quantité d'air froid que la colonne parvient à absorber : lorsque la colonne absorbe trop peu d'air froid par rapport au débit de masse qu'elle expulse, elle cesse de flotter et s'effondre.

Un flux pyroclastique dense, résultant de cet effondrement, se déplace à des vitesses comprises entre 100 et 300 kilomètres par heure et à des températures comprises entre 300 et 800 degrés Celsius. À ces vitesses et températures, un flux pyroclastique dense est totalement inarrêtable pour tout ce qui se trouve sur son passage.

Les éruptions effusives massives qui forment de vastes provinces ignées, comme celles de la plaque du Deccan ou de Sibérie, émettent du dioxyde de carbone et du dioxyde de soufre en quantités si considérables qu'elles modifient le climat mondial pendant des millénaires. Ces mêmes éruptions effusives massives sont corrélées aux grandes extinctions de masse recensées dans les archives géologiques. Le dioxyde de soufre libéré par ces éruptions provoque un refroidissement rapide qui se manifeste en quelques années seulement, tandis que le dioxyde de carbone qu'elles rejettent, en revanche, induit un réchauffement beaucoup plus lent qui persiste pendant plus de dix mille ans.

Les supervolcans, dont l'indice d'explosivité volcanique (VEI) est de huit ou plus, sont capables de provoquer des hivers volcaniques qui affectent simultanément la planète entière — le même type de perturbation climatique globale, mais poussée à son extrême, qui introduisait cette description des éruptions volcaniques extrêmes.

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