L’éruption du volcan sous-marin des Tonga a battu deux records.
Un volcan sous-marin dans le Pacifique Sud est entré en éruption le mois dernier et a brisé deux records simultanément : le panache volcanique a atteint des sommets plus élevés que n’importe quelle éruption jamais capturée dans le record satellite, et l’éruption a généré un nombre inégalé de coups de foudre – près de 590 000 au cours de trois jours, a rapporté Reuters.
« La combinaison de la chaleur volcanique et de la quantité d’humidité surchauffée de l’océan a rendu cette éruption sans précédent. C’était comme un hyper-carburant pour un méga-orage », a déclaré Kristopher Bedka, scientifique de l’atmosphère au Langley Research Center de la NASA, spécialisé dans l’étude des tempêtes extrêmes. , a déclaré dans un communiqué de l’Observatoire de la Terre de la NASA. « Le panache est allé 2,5 fois plus haut que n’importe quel orage que nous ayons jamais observé, et l’éruption a généré une quantité incroyable de foudre. »
Le volcan, appelé Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, se trouve à environ 65 kilomètres au nord de la capitale tongane de Nuku’alofa et se trouve dans le soi-disant arc volcanique Tonga-Kermadec, une ligne de volcans principalement sous-marins qui s’étend le long du bord ouest de la plaque pacifique de la croûte terrestre, a rapporté le magazine Nature.
L’éruption a commencé le 13 janvier, lançant des explosions qui ont brisé la surface de l’eau et générant un éclair majeur, selon Reuters. Puis, le 15 janvier, le magma montant de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai a rencontré l’eau de mer au-dessus du volcan, déclenchant une explosion soudaine et massive. De telles éruptions explosives peuvent se produire lorsque le magma chauffe rapidement l’eau en vapeur, qui se dilate ensuite rapidement; des bulles de gaz volcanique capturées dans le magma contribuent également à faire monter et sortir ces explosions dramatiques de l’eau, a rapporté Nature.
Les éruptions volcaniques sous-marines ne libèrent généralement pas de grands panaches de gaz et de particules dans l’air, mais l’éruption du 15 janvier était une exception à cette règle, a rapporté Nature.
Deux satellites météorologiques – le satellite géostationnaire opérationnel environnemental 17 (GOES-17) de la National Oceanic and Atmospheric Administration et le Himawari-8 de l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale – ont capturé l’éruption inhabituelle d’en haut, permettant aux scientifiques du Langley Research Center de la NASA de calculer jusqu’où le le panache a pénétré dans l’atmosphère.
« A partir des deux angles des satellites, nous avons pu recréer une image en trois dimensions des nuages », a déclaré Konstantin Khlopenkov, un scientifique de l’équipe de la NASA à Langley, dans le communiqué.
Ils ont déterminé qu’à son point le plus élevé, le panache s’est élevé à 58 km dans les airs, ce qui signifie qu’il a percé la mésosphère – la troisième couche de l’atmosphère – selon la déclaration de la NASA. Après qu’une explosion initiale ait généré ce panache imposant, une explosion secondaire du volcan a envoyé des cendres, du gaz et de la vapeur à plus de 50 km dans les airs.
En 1991, le mont Pinatubo aux Philippines a déclenché un panache qui s’étendait à 35 km au-dessus du volcan, et jusqu’à la récente éruption Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, cet événement de 1991 détenait le record du plus grand panache volcanique connu en l’enregistrement satellite, note le communiqué.
Lorsque les parties les plus élevées de ces panaches ont atteint la mésosphère, elles sont rapidement passées à l’état gazeux. Mais dans la stratosphère en dessous, le gaz et les cendres du volcan se sont accumulés et se sont propagés pour couvrir une superficie de 60 000 milles carrés (157 000 kilomètres carrés).
« Lorsque le panache de l’éruption a touché la stratosphère et s’est propagé vers l’extérieur, il semble avoir créé des vagues dans l’atmosphère », a déclaré à Reuters Chris Vagasky, météorologue chez Vaisala, une société de technologie environnementale. Vagasky et ses collègues étudient toujours l’activité de la foudre générée par l’éruption, et il s’intéresse à la façon dont ces ondes atmosphériques ont influencé le schéma des coups de foudre.
Pour étudier la foudre, l’équipe utilise les données de GLD360, un réseau de détection de foudre au sol exploité par Vaisala. Ces données ont révélé que, sur les quelque 590 000 coups de foudre qui ont eu lieu pendant l’éruption, environ 400 000 se sont produits dans les six heures après la grande explosion du 15 janvier, a rapporté Reuters.
Avant l’éruption des Tonga, le plus grand événement de foudre volcanique enregistré par Vaisala s’est produit en Indonésie en 2018, lorsque l’Anak Krakatau est entré en éruption et a généré environ 340 000 éclairs au cours d’une semaine. « Détecter près de 400 000 en quelques heures seulement est extraordinaire », a déclaré Vagasky à Reuters. Environ 56% de la foudre a frappé la surface de la terre ou de l’océan, et plus de 1 300 coups ont atterri sur l’île principale de Tonga, Tongatapu, a déterminé l’équipe.
La foudre est venue en deux saveurs. Un type de foudre a été causé par une « charge sèche », dans laquelle des cendres, des roches et des particules de lave se heurtent à plusieurs reprises dans l’air et échangent des électrons chargés négativement. Le deuxième type de foudre a été causé par la « charge de glace », qui se produit lorsque le panache volcanique atteint des hauteurs où l’eau peut geler et former des particules de glace qui se heurtent, a rapporté Reuters.
Ces deux processus conduisent à des coups de foudre en provoquant l’accumulation d’électrons sur la face inférieure des nuages; ces particules chargées négativement sautent ensuite vers des régions plus élevées et chargées positivement des nuages ou vers des régions chargées positivement du sol ou de la mer en dessous.
« Le pourcentage d’éclairs classés comme nuage-sol était plus élevé que ce que vous verriez normalement dans un orage typique et supérieur à ce que vous voyez généralement dans les éruptions volcaniques, ce qui crée des questions de recherche intéressantes », a déclaré Vagasky à Reuters.
