L’éruption volcanique des Tonga a remodelé le fond marin du Pacifique

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Cleaning crews work to remove oil from a beach annexed to the summer resort town of Ancon, northern Lima, on January 20, 2022 after a spill which occurred during the offloading process of the Italian-flagged tanker "Mare Doricum" at La Pampilla refinery caused by the abnormal waves recorded after the volcanic eruption in Tonga. (Photo by Cris BOURONCLE / AFP) (Photo by CRIS BOURONCLE/AFP via Getty Images)

Les scientifiques se disent stupéfaits par ce qu’ils ont appris sur la férocité de l’éruption volcanique des Tonga en janvier.

Lorsque la montagne sous-marine a explosé, elle a envoyé des cendres et de la vapeur d’eau à mi-chemin dans l’espace et a généré des vagues de tsunami à travers le monde.

Une enquête menée par des navires néo-zélandais et britanniques a maintenant entièrement cartographié la zone autour du volcan du Pacifique.

Il montre que le fond marin a été érodé et sculpté par de violents flux de débris sur une distance de plus de 80 km (50 miles).

L’exercice de cartographie du mont sous-marin Hunga-Tonga Hunga-Ha’apai a été dirigé par l’Institut national néo-zélandais de recherche sur l’eau et l’atmosphère (Niwa).

Les données recueillies indiquent qu’au moins 9,5 km3, peut-être jusqu’à 10 km3, de matériaux ont été déplacés lors de l’événement cataclysmique. C’est un volume équivalent à quelque chose qui approche 4 000 pyramides égyptiennes.

Les deux tiers étaient des cendres et des roches éjectées par la caldeira du volcan, ou ouverture.

« Vous pouvez le considérer comme » un coup de fusil de chasse « directement dans le ciel », a déclaré le géologue marin et directeur du projet Niwa, le Dr Kevin Mackay. « Une partie de ce matériel est même allée au-delà de la stratosphère dans la mésosphère (57 km d’altitude) – la colonne d’éruption la plus élevée enregistrée dans l’histoire de l’humanité », a-t-il déclaré à BBC News.

L’autre tiers était constitué de matériaux mis au rebut sur le dessus et les côtés de Hunga-Tonga alors que les débris retombaient pour balayer le fond de l’océan.

Ce transport a pris la forme de courants de densité pyroclastiques, qui sont des avalanches de roches brûlantes et tumultueuses. Dans l’eau, leur chaleur brûlante les aurait enveloppés dans un coussin de vapeur sans frottement sur lequel ils auraient simplement pu courir et courir à très grande vitesse.

Les travaux d’enquête ont suivi des flux qui ont même réussi à remonter et à franchir des élévations de plusieurs centaines de mètres.

Cela explique, par exemple, la perte du câble sous-marin reliant les Tonga à l’internet mondial. Une grande partie a été coupée de cette liaison de données bien qu’elle se trouve à 50 km au sud de Hunga-Tonga et au-delà d’une grande colline sur le fond marin.

« Là où vous aviez ces flux, il n’y a plus rien qui vive aujourd’hui. C’est comme un désert à 70 km du volcan », a déclaré le Dr Mackay. « Et pourtant, étonnamment, juste sous le bord du volcan, dans des endroits qui évitaient ces courants de densité, vous trouvez de la vie. Vous trouvez des éponges. Ils ont esquivé une balle. »

Les coulées pyroclastiques ont également un rôle dans l’histoire du tsunami de Hunga-Tonga.

Des vagues ont été enregistrées à travers le Pacifique mais aussi dans d’autres bassins océaniques – dans l’Atlantique et même dans la mer Méditerranée.

L’équipe de Niwa dit qu’il y avait essentiellement quatre façons dont l’eau a été déplacée pour générer ces tsunamis : par les flux de densité poussant l’eau hors du chemin ; par la force explosive de l’éruption poussant également sur l’eau ; à la suite de l’effondrement dramatique du sol de la caldeira (il est tombé de 700 m); et par les ondes de pression du souffle atmosphérique agissant sur la surface de la mer.

À certaines phases de l’éruption, ces mécanismes ont probablement fonctionné en tandem.

Un bon exemple est la plus grosse vague à frapper l’île principale des Tonga, Tongatapu, à 65 km au sud de Hunga-Tonga. Cela s’est produit un peu plus de 45 minutes après la première explosion éruptive majeure. Un mur d’eau de plusieurs mètres de haut s’est abattu sur la péninsule de Kanokupolu, détruisant au passage les stations balnéaires.

Le Dr Emily Lane, spécialiste des risques naturels à Niwa, pense qu’une anomalie de la pression atmosphérique a augmenté la hauteur des vagues du tsunami.

« Pour les grosses ondes locales – pour les comprendre correctement, je pense qu’il faut aussi avoir ce couplage atmosphérique », a-t-elle expliqué. « Nous avons eu une énorme anomalie de pression qui, à elle seule, aurait généré un tsunami. Donc, quand vous avez déjà des vagues, vous leur ajoutez simplement de l’énergie. »

La première étape, qui a cartographié et échantillonné le fond marin autour du volcan, a été menée à partir du navire de recherche néo-zélandais (RV) Tangaroa.

La deuxième étape, directement au-dessus de la montagne, a été confiée au bateau robot britannique USV Maxlimer. Exploité par Sea-Kit International depuis une salle de contrôle située à 16 000 km à Tollesbury, au Royaume-Uni, ce véhicule sans équipage a pu identifier une activité volcanique en cours, bien que relativement modérée. Le bateau l’a fait en traçant une couche persistante de cendres vitreuses dans la caldeira jusqu’à sa source – un nouveau cône de ventilation à environ 200 m sous l’eau.

Il est remarquable que seulement six personnes soient mortes lors de l’événement du 15 janvier, dont deux au Pérou. Cela aurait pu être bien pire.

Tous les résultats de TESMaP alimenteront en fin de compte l’atténuation des risques, en préparant les pays du Pacifique situés à proximité de la zone volcanique qui s’étend de l’île du Nord de la Nouvelle-Zélande jusqu’aux Samoa. Ils sauront mieux maintenant où construire l’infrastructure et comment la protéger ; et, surtout, d’apprécier l’ampleur du risque auquel ils sont confrontés.

« Nous avons toujours sous-estimé les volcans sous-marins », a déclaré Taaniela Kula des Tonga Geological Services. « Il y en a cinq autres juste autour de Tongatapu. Cela signifie que nous avons besoin de plus de planification et d’une planification urgente. »

TESMaP a été financé par la Nippon Foundation du Japon et organisé avec l’aide de Seabed2030, qui est un effort international pour cartographier correctement le plancher océanique de la Terre.

Source:

  1. https://www.bbc.com/
  2. https://www.nationalgeographic.com/
  3. https://www.gettyimages.com/