L'épisode volcanique le plus récent de l'Islande, qui devrait durer des siècles, a commencé avec une vaste réserve de magma juste sous la surface. C'est ce que révèle une nouvelle étude publiée dans la revue Nature menée par une équipe internationale de chercheurs des États-Unis, de Suède et d’Islande.
De nouvelles découvertes suggèrent que l'éruption de 2021 sur la péninsule islandaise de Reykjanes impliquait du magma formé à partir de la croûte plutôt que directement du manteau, ce qui bouleverse les hypothèses précédentes. Des analyses géochimiques indiquent une source crustale pour la lave, avec des comportements magmatiques similaires observés lors d'autres éruptions mondiales récentes.
Au départ, on pensait que les laves récentes de la péninsule de Reykjanes provenaient directement du manteau, mais des preuves géochimiques montrent que le magma provient de la fonte souterraine de la croûte terrestre à la suite des « incendies de Fagradalsfjall » qui ont débuté en 2021. C'est ce qu'ont découvert des chercheurs d'une équipe internationale de l'Université de Californie, de la Scripps Institution of Oceanography de San Diego, du Département des sciences de la Terre de l'Université d'Uppsala et de l'Université d'Islande à Reykjavik.
Éruption de lave provenant d'un épais amas de lave près de l'évent de Sundhnúkur en avril 2024. Crédit : Valentin Troll
Analyse géochimique des laves en éruption
L'échantillonnage des laves éruptives à intervalles réguliers a permis une analyse détaillée des séries chronologiques des signaux géochimiques. Ces résultats montrent que le début de l'éruption a été alimenté par du magma qui résidait dans la croûte depuis un certain temps, ce qui contredit l'hypothèse initiale selon laquelle le magma serait remonté directement depuis le manteau. Les résultats ont été publiés par l'équipe de recherche internationale le 31 juilletSt dans le journal Nature.
L'équipe de recherche a étudié les laves basaltiques provenant d'autres éruptions volcaniques récentes en plus de celles d'Islande. Il s'agit notamment de l'éruption du volcan Tajogaite de 2021 sur l'île de La Palma aux îles Canaries et de l'éruption du Mauna Loa à Hawaï en 2022. Ils ont trouvé des flaques de magma similaires sous La Palma.
« L'échantillonnage systématique de la lave et l'analyse ultérieure des changements de composition en laboratoire aident à déchiffrer ce qui alimente le volcan en profondeur », a déclaré James Day, premier auteur de l'étude et professeur de géosciences à l'Institut océanographique Scripps. « C'est un peu comme prendre régulièrement des mesures du sang de quelqu'un. Dans ce cas, le « sang » du volcan est constitué de laves en fusion qui en émanent de manière si spectaculaire », ajoute-t-il.
Valentin Troll, professeur de pétrologie à l'université d'Uppsala. Crédit : Mikael Wallerstedt
Informations sur les compositions isotopiques
Plus précisément, des études antérieures avaient suggéré que les incendies de Fagradalsfjall avaient éclaté depuis la surface sans interaction avec la croûte terrestre. L'équipe a utilisé la composition isotopique de l'élément osmium pour comprendre ce qui se passait sous le volcan. La Terre peut être divisée en une série de couches. La partie la plus profonde est le noyau métallique. Les couches les moins profondes sont l'atmosphère, l'océan et la croûte rocheuse.
Tous les êtres humains vivent sur la croûte terrestre, qui est dominée par des types de roches comme le granite ou le basalte, comme ceux que l'on trouve dans les laves islandaises. Entre le noyau et la croûte terrestre se trouve le vaste manteau terrestre. C'est dans cette couche du manteau que se produit la fusion pour produire les magmas qui alimentent les volcans comme ceux d'Islande. L'osmium est un métal très précieux, tout comme le platine ou le palladium. Ce qui est remarquable avec l'osmium, c'est que l'un de ses isotopes est produit par la désintégration radiogénique d'un autre métal précieux, le rhénium. Comme les éléments se comportent différemment pendant la fusion, l'un des éléments, le rhénium, s'enrichit dans la croûte terrestre, tandis que l'autre ne l'est pas.
L'équipe a pu montrer que les laves de 2021 étaient contaminées par la croûte terrestre, alors que celles de 2022 ne l'étaient pas. Ils en concluent que les laves les plus anciennes ont dû s'accumuler dans la croûte terrestre avant l'éruption, tandis que les éruptions ultérieures ont utilisé des voies préexistantes pour atteindre la surface.
Continuation et impact des éruptions
« Il semble que les « incendies » en Islande dureront encore un certain temps, peut-être des années », a déclaré Valentin Troll, professeur au Département des sciences de la Terre de l'Université d'Uppsala et co-auteur de l'étude, et auteur principal d'une étude récente à Terra Nova, qui a examiné le système de canalisation du magma dans la zone volcanique de Reykjanes.
Les éruptions sur la péninsule de Reykjanes vont probablement se poursuivre, et même si cela est dévastateur pour les habitants de la ville évacuée de Grindavik, ces événements fourniront un trésor d'informations scientifiques importantes sur la façon dont les champs de lave se forment et comment le magma migre de l'intérieur de la Terre vers la surface.
Pour en savoir plus sur cette recherche, voir Incendies de Fagradalsfjall en Islande : une analyse géochimique révèle des bassins de magma cachés.
