En projetant des débris dans la stratosphère, l’éruption du volcan Hunga aux Tonga en janvier 2022 a battu des records de puissance explosive.
Une étude menée par des chercheurs à travers les États-Unis a révélé des premières plus choquantes pour l’événement, estimant à 192 000 éclairs étonnants ondulant à travers son panache tumultueux de cendres et de vapeur d’eau en seulement 11 heures.
Ces éclairs ont culminé à un taux de 2 615 par minute, ont révélé les chercheurs, ce qui en fait officiellement l’orage le plus intense jamais enregistré. Il a également produit les éclairs les plus élevés jamais vus, de 20 à 30 kilomètres (12 à 19 miles) au-dessus du niveau de la mer.
L’éruption Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, pour lui donner son titre complet, est officiellement la plus grande éruption explosive du siècle, créant un panache de cendres, d’eau et de gaz d’au moins 58 kilomètres de haut.
“Cette éruption a déclenché un orage suralimenté, comme nous n’en avons jamais vu”, dit la volcanologue Alexa Van Eaton, du United States Geological Survey (USGS).
“Ces découvertes démontrent un nouvel outil dont nous disposons pour surveiller les volcans à la vitesse de la lumière et aider l’USGS à informer les aéronefs des avis de danger de cendres.”
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Ce “nouvel outil” est en fait une combinaison de lectures optiques et radio combinées en un ensemble complet de données. Les chercheurs ont utilisé des instruments mesurant le rayonnement électromagnétique dans les fréquences visibles et radio, y compris des satellites en orbite et des antennes radio terrestres capables de détecter des impulsions de courant électrique.
Le développement du panache volcanique, avec des éclairs en bleu. (Van Eaton et al., Lettres de recherche géophysique, 2023)
En combinant ces données, l’équipe a pu obtenir une simulation en temps réel de l’orage qui se produit au-dessus de Hunga, malgré l’immensité et l’épaisseur du panache qui s’échappe. Les observations ont montré que l’éruption a duré plus longtemps qu’on ne le pensait auparavant, contenant près d’un demi-milliard d’impulsions électriques.
Nous savons qu’une partie de la raison pour laquelle l’éruption a été si gigantesque est qu’elle a commencé sous l’eau, le magma vaporisant l’eau de mer lorsqu’il a éclaté directement dedans. Il semble que les conditions étaient également parfaites pour un orage suralimenté, car les cendres volcaniques, l’eau surfondue et les grêlons sont entrés en collision.
La recherche en a également révélé davantage sur l’éruption et son panache. La foudre avait tendance à “surfer” sur des vagues géantes générées par l’éruption dans le sud de l’océan Pacifique, avec des turbulences à haute altitude envoyant des ondulations de matière. Ces vagues ont formé des anneaux pouvant atteindre 250 kilomètres de large.
“L’ampleur de ces anneaux de foudre nous a époustouflé”, déclare Van Eaton. “Nous n’avons jamais rien vu de tel auparavant, il n’y a rien de comparable dans les tempêtes météorologiques.”
“Des anneaux de foudre uniques ont été observés, mais pas des multiples, et ils sont minuscules en comparaison.”
En bref, des éruptions massives comme celle-ci peuvent générer leurs propres systèmes météorologiques, des systèmes qui peuvent avoir une intensité au-delà de ce qui se produit à travers les schémas météorologiques standard que nous voyons au jour le jour.
Les données sur la foudre ont également révélé quatre phases distinctes dans l’éruption, qui n’avaient pas été repérées auparavant. Cela aidera à prévoir et à modéliser les futures éruptions, à assurer la sécurité des personnes et à prévoir les menaces à la vie si une telle explosion se reproduisait.
Ce type de style d’éruption a un nom : phréatoplinien (magma dans l’eau). Cependant, cela n’a jamais été vu auparavant dans les données réelles – auparavant, nous n’avions que des enregistrements géologiques pour nous dire que ce type d’éruptions était possible.
“C’était comme déterrer un dinosaure et le voir marcher sur quatre pattes”, explique Van Eaton. “En quelque sorte, ça vous coupe le souffle.”
La recherche a été publiée dans Geophysical Research Letters.
