Des analyses microscopiques de pyroclastes provenant de trois volcans basaltiques en Italie et en Espagne révèlent que la fragmentation du magma se produit de manière prolongée, de l’intérieur vers l’extérieur des volcans, et met en jeu des cycles répétés de rupture et de cicatrisation des fissures.
Les éruptions volcaniques explosives peuvent se révéler aussi destructrices que difficiles à prévoir, propulsant dans l’air et les zones environnantes des pyroclastes, c’est-à-dire des fragments de magma et de roche éjectés par le volcan. Ces particules provoquent des répercussions considérables, comme l’a illustré l’éruption du mont Etna en Italie, durant laquelle des retombées de cendres ont touché la ville voisine de Catania et provoqué la fermeture de son aéroport international pendant plusieurs semaines, selon une étude publiée dans la revue scientifique Geology.
La taille de ces fragments détermine leur distance de transport et les dangers qu’ils représentent. Les perturbations causées affectent la circulation aérienne et routière, tout en nécessitant des opérations de nettoyage et en impactant les cultures, les plantes, la végétation en général ainsi que la faune, d’après les observations de Jacopo Taddeucci, volcanologue à l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia en Italie.
Une fragmentation prolongée au sein de l’édifice volcanique
Une nouvelle étude menée par l’équipe de Jacopo Taddeucci démontre que le processus de fragmentation à l’origine des pyroclastes s’avère plus étendu que ne le supposent les modèles éruptifs simplifiés. En recourant à la microscopie électronique à balayage et à la microtomographie à rayons X, les chercheurs ont analysé des pyroclastes issus de trois volcans mafiques ou basaltiques : l’Etna et le Stromboli en Italie, ainsi que le Cumbre Vieja en Espagne. Leurs travaux ont permis de relier les textures microscopiques observées aux conditions de formation survenues durant les différentes phases éruptives.
En identifiant et en quantifiant les microtextures — comprenant des cristaux brisés, des sutures et des enclaves —, les scientifiques ont mis en évidence que la fragmentation se déroule en plusieurs étapes successives et non en un point unique de l’espace ou à un instant précis. Ce phénomène s’étend sur une durée et un espace allant de l’intérieur du volcan jusque vers l’extérieur, comblant une lacune d’observation directe pour les processus internes, alors que des événements de fragmentation aérienne avaient déjà été documentés sur des bombes et des lapillis.
Ce processus ne se produit pas en un point unique dans l’espace et le temps, mais il est prolongé. C’est quelque chose qui couvre un laps de temps et un espace qui va de l’intérieur d’un volcan à l’extérieur d’un volcan. Jacopo Taddeucci, volcanologue à l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia
Le rôle déterminant de la cicatrisation des fissures et de la soudure
Au-delà de la simple fracturation du magma, les chercheurs ont mis en lumière un mécanisme tout aussi crucial pour régir la taille finale des particules : la cicatrisation des fissures et la soudure mutuelle des fragments brisés après leur rupture initiale. Cette découverte indique que la cohésion retrouvée de certaines particules influence directement la façon dont les pyroclastes se dispersent dans l’atmosphère et au sol.
Ces apports microtexturaux permettent d’envisager une mise à jour des paramètres utilisés dans les modèles informatiques simulant les éruptions. Interrogé sur la présence de ces mêmes microtextures dans les produits de l’éruption estivale de l’Etna, Jacopo Taddeucci a confirmé que la majorité des éruptions basaltiques de nature explosive engendrent ce type de caractéristiques géologiques.
Perspectives pour la modélisation des risques futurs
La préservation de ces microtextures au sein des roches issues d’éruptions passées offre aux chercheurs une méthode pour reconstituer les conditions de fragmentation antérieures et affiner les prévisions pour les crises futures. Jacopo Taddeucci souligne qu’il s’agit d’un avantage notable par rapport à d’autres catastrophes naturelles comme les séismes, qui ne laissent pas un tel registre physique. L’étude, intitulée « Protracted magma fragmentation during mafic explosive eruptions », a été publiée le 27 juillet 2026 dans la revue Geology par l’intermédiaire de la Geological Society of America, une organisation professionnelle mondiale regroupant plus de 18 000 membres répartis dans plus de 100 pays.
Sur le même sujet