mardi 28 mars 2023
Éclairs et tonnerres fascinent toujours, même s’ils représentent un danger. Le spectacle est encore plus impressionnant lorsque le phénomène se passe pendant une éruption volcanique. Comment se forment les éclairs dans un nuage volcanique et sur quels volcans les observe-t-on?
Un nuage volcanique se forme lorsqu’un magma visqueux se fragmente en explosant et en envoyant ces particules volcaniques à plus ou moins haute altitude au-dessus du volcan, ou bien de manière dirigée le long des pentes du volcan. Ce nuage volcanique se compose de fragments solides, de gaz et de vapeur d’eau. Des cristaux de glace se forment au fur et à mesure que le panache volcanique monte en altitude. Tous ces solides mélangés volcaniques et de glace se frottent, font collision entre eux de manière turbulente. Montée, redescente, remontée puis éventuellement transport par des vents dominants.
Ces frictions fréquentes lors d’une éruption provoquent des échanges de particules électriques négatives, les électrons, qui se détachent de leur atome momentanément pour aller sur un autre atome, sur un autre fragment. Une accumulation de ces particules négatives se produit alors dans le nuage. Et à un certain moment, la surcharge d’électrons dans une partie du nuage volcanique provoque une décharge électrique. Ainsi des éclairs et tonnerres sont observés. Boom et re-boom, shiiii!
Comme les éruptions ne sont pas toutes explosives, pas toutes fortement explosives, foudre et tonnerre ne se retrouvent pas sur tous les volcans. Des volcans comme le Mauna Loa ou le Kilauea à Hawaii ont rarement des phénomènes volcaniques de foudre puisque leurs éruptions sont peu explosives et produisent des coulées de lave assez fluides. Par contre un volcan explosif comme le Sakurajima au Japon, le mont Etna (Sicile) ou encore le volcan islandais Eyjafjöll produisent régulièrement des orages volcaniques pendant leurs éruptions. Cela prend un nuage riche en cendres et autres fragments en vapeur d’eau, et très turbulent.
La foudre existe dans les nuages météorologiques comme les cumulonimbus ainsi que dans les nuages volcaniques. Dans chaque cas, l’augmentation de température - provoquée par les collisions, le frottement des particules entre elles - est élevée. Dans le nuage volcanique cette grande montée de température peut faire refondre certains fragments volcaniques qui étaient solidifiés. Ceux-ci se présentent alors arrondis comme de petites balles.
Plus récemment encore des scientifiques auraient identifié des orages volcaniques dans des nuages volcaniques contenant peu de cendres et de glace, mais des gaz volcaniques incluant du radon. Ce gaz radioactif pourrait provoquer lui aussi la formation de molécules électriques positives ou négatives qui en s’accumulant provoqueraient à leur tour des décharges électriques. Comme quoi en s’y mettant à plusieurs on peut créer de bien beaux éclairs au sein de ces nuages volcaniques.
Anecdote : En 79 après J.-C., lors de l'éruption du Vésuve, des orages et éclairs volcaniques avaient déjà été observés. Cette éruption a détruit Pompéi et Herculanum, des communautés proches du volcan Vésuve.
Source images :
Francisco Negroni : https://www.francisconegroni.com/index/G0000kVgqS.3cG7M/I0000Ie55NrhpWqc
Franziska Keller, EGU Blogs
Modifiée de Mueller et al., 2018
https://blogs.egu.eu/divisions/gmpv/2020/06/18/volcanic-lightning-impacts-on-plume-suspended-ash-particles/
Martin Bernetti Getty Images
https://www.scientificamerican.com/article/glass-spheres-forged-by-volcanic-lightning-offer-clues-about-eruptions/
Marco Fulle / Stromboli Online
https://www.volcanodiscovery.com/fr/volcanism/blog/news/134380/Invisible-lightning--a-signal-of-an-imminent-eruption.html
Daniel Basualto
https://www.futura-sciences.com/planete/actualites/meteorologie-phenomene-meteo-extraordinaire-foudre-volcanique-98470/