Le laser, une clé pour retracer l’histoire des éruptions volcaniques

Prévoir les éruptions volcaniques est l’un des buts majeurs de la volcanologie. Il est pour cela indispensable de mieux comprendre les phénomènes se déroulant au sein des chambres magmatiques. L’étude au laser de la croissance des cristaux dans le magma pourrait bien ouvrir une nouvelle perspective pour les volcanologues.

La « pétrologie endogène », discipline fascinante des géosciences, étudie la genèse et la mise en place des roches formées à l’intérieur de la Terre, par exemple les roches magmatiques. Cet outil permet donc de comprendre ce qui se passe dans les entrailles des volcans, les fameuses chambres magmatiques. Grâce à ce domaine, il sera peut-être aussi possible de relier les processus physicochimiques qui s’y produisent aux éruptions volcaniques et aux caractéristiques des laves.

Si un volcanologue comme Haroun Tazieff estimait que l’étude des gaz éruptifs est d’une grande importance pour comprendre les éruptions, il ne négligeait par pour autant l’analyse des roches magmatiques, comme celles qui jonchent les pentes d’un édifice volcanique. Il s’y trouve en effet des renseignements précieux sur l’histoire de leurs éruptions. Le volcanologue aurait ainsi sûrement apprécié le travail publié par un groupe de chercheurs du Trinity College Dublin, en Irlande. Alors que nous célébrons en 2015 l’année internationale de la lumière, l’article de Chemical Geology montre, une fois de plus, la versatilité du laser pour percer les secrets de la nature.

Cristaux roches magmatiques

Les pétrographes étudient les cristaux (au centre) dans les roches magmatiques trouvées en surface. De nos jours, grâce au laser, les chercheurs arrivent à les faire parler et à retracer l’histoire de leur croissance. (Source : Trinity College Dublin)

Teresa Ubide et ses collègues utilisent en effet le laser pour étudier les anneaux de croissance des cristaux qui se forment dans un bain liquide à l’intérieur des chambres magmatiques et que l’on retrouve parfois ensuite dans les roches éruptives en surface. Ces anneaux de croissance et leur composition chimique racontent donc les changements physicochimiques survenus dans ces chambres et sont donc susceptibles de nous éclairer sur les causes des éruptions des volcans. En 2010, les éruptions de l’Eyjafjallajökull en Islande nous ont rappelé que bâtir une science capable de prédire les éruptions volcaniques ne serait pas un luxe.

Dans leur travail, les chercheurs ont utilisé un faisceau laser similaire à ceux des ophtalmologues lorsqu’ils réalisent des opérations de l’œil. Il leur permet en quelque sorte d’éplucher les différentes couches de croissance d’un cristal magmatique, ce qui ouvre ensuite la porte à des analyses des particules obtenues. On peut ainsi avoir accès à des variations de très faibles concentrations d’éléments chimiques, lesquelles peuvent raconter l’histoire des chambres magmatiques…

Dans le cas présent, les chercheurs se sont concentrés sur celles ayant accompagné l’ouverture de l’océan Atlantique nord il y a environ 79 millions d’années. La mémoire consultée est celle de roches que l’on trouve aujourd’hui dans le nord de l’Espagne, sur la Costa Brava.

Source : Futura-Sciences

Vous pouvez consulter, sur le site d’Archipel des Sciences, les expositions « La machine Terre » et « Le volcanisme« , ainsi que la page Risques majeurs.

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