1 volcans

Troisième partie ( 3 )

 

3) L'évolution des gaz

 

 

Lors de son ascension vers la surface, le magma connait beaucoup de changements de propriétés . Dans le réservoir, il contient des éléments volatils dissous grâce à la forte pression qui y règne. En remontant il subit une décompression et atteint la pression de saturation en-dessous de laquelle les volatils ne peuvent rester en solution. A ce niveau, une phase gazeuse apparait sous forme de bulles dispersées dans le magma liquide. Au fur et à mesure que la pression baisse, la quantité de magma augmente et les bulles grossissent : c’est alors une mousse qui s’écoule à haute vitesse dans le conduit. Un tel écoulement est instable et les bulles finissent par éclater. Ce phénomène est appelé fragmentation, et modifie fondamentalement le mélange volcanique, qui prend la forme de fragments de magma suspendus dans un jet de gaz. Le liquide dense et visqueux du réservoir subit deux métamorphoses qui posent de gros problèmes théoriques.

La description qui précède n’est évidemment pas valable si le magma est pauvre en éléments volatils. Dans ce cas, les conditions nécessaires à la fragmentation ne sont pas réunies et c’est une lave qui s’écoule hors du conduit volcanique.

Les mécanismes de la nucléation et de la croissance des bulles de gaz dans un liquide aussi visqueux qu’un magma sont mal compris malgré de très nombreuses recherches. Il faut pourtant les prendre en compte dans un calcul d’écoulement. Pour ne prendre qu’un exemple, les bulles se dilatent car leur pression est plus élevée que le liquide qui les entoure. Par conséquent, dans une éruption à coulée de lave, les gaz volcaniques sont sous pression à la sortie du conduit volcanique et leur dilatation brutale conduit à des explosions dangereuses. Le volcanologue cherche à déterminer dans quelles conditions la pression de gaz est la plus forte et aimerait en prédire la valeur dans chaque cas particulier.

Conclusion : 

Une éruption volcanique est aujourd’hui un phénomène bien compris et nous savons en définir les principaux régimes. Bien entendu, nous n’en maîtrisons pas encore parfaitement toutes les transformations et de nombreux travaux sont nécessaire pour lever les derniers voiles. Néanmoins, dans ce domaine, nos idées sont claires et notre programme de travail est arrêté pour plusieurs années. Le défi est désormais ailleurs : il s’agit de descendre vers le réservoir, puis vers la zone source.

Pour progresser, il nous faudra déterminer les dimensions et la structure du réseau de plomberie souterrain. En effet, comment comprendre un système sans pouvoir l’observer ? A l’heure actuelle, nous en somme réduits à travailler en aveugle et à procéder par essai et erreur. On conçoit aisément qu’une telle méthode ne permet pas d’arriver rapidement au résultat.

Les volcans ont perdu une bonne part de leurs mystères, mais conservent un grand pouvoir de fascination parce qu’ils nous laissent entrevoir le monde infernal qui règne sous nos pieds. C’est bien ce monde là qui est au cœur des travaux actuels.

 

 


 

 

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