Volcans sous-marins : Le feu caché de la Terre

Lorsque nous imaginons un volcan, nous imaginons généralement une montagne imposante en forme de cône crachant des cendres et de la lave sur la terre. Nous pensons à des endroits comme le mont Fuji, le mont Saint Helens ou le mont Vésuve. Mais cette vision terrestre manque la vue d’ensemble. La vérité est que la grande majorité de l’activité volcanique terrestre — les estimations vont de 70 % à 80 % — se produit là où nous ne pouvons pas la voir : profondément sous les vagues de l’océan.

Ces volcans sous-marins sont les architectes méconnus de notre planète. Ils pavent le fond de l’océan, régulent la chimie de la mer et abritent des écosystèmes bizarres qui pourraient détenir le secret de l’origine de la vie elle-même.

La dorsale médio-océanique : La plus longue chaîne de montagnes du monde

La ceinture volcanique la plus active sur Terre n’est pas la ceinture de feu ; c’est la dorsale médio-océanique. Cette chaîne de montagnes sous-marine entoure le globe comme la couture d’une balle de baseball, s’étendant sur plus de 65 000 kilomètres.

Ici, dans les profondeurs sombres des océans Atlantique, Pacifique et Indien, les plaques tectoniques s’écartent (divergent). À mesure que la croûte se fend, le magma du manteau remonte pour combler le vide. C’est une éruption volcanique constante au ralenti qui crée une nouvelle croûte océanique. C’est le mécanisme qui entraîne la tectonique des plaques et écarte les continents.

Pourquoi ne le voyons-nous pas ?

Malgré le volume massif de lave produit ici, nous en voyons rarement la preuve à la surface. La pression de l’océan profond est si immense qu’elle supprime l’expansion explosive des gaz. Au lieu de panaches de cendres imposants, la lave suinte tranquillement, refroidissant instantanément contre l’eau de mer presque glaciale.

La ceinture de feu du Pacifique vs les dorsales

Il est important de distinguer les deux principaux types de volcans sous-marins.

Dorsales médio-océaniques (Divergentes) : Ce sont des volcans “constructifs”. Ils créent de nouvelles terres (fond marin) à mesure que les plaques s’éloignent. Ils sont généralement paisibles et effusifs.
Ceinture de feu (Subduction) : De nombreux volcans sous-marins du Pacifique se forment là où une plaque plonge sous une autre (subduction). Ceux-ci peuvent être explosifs et dangereux, grandissant souvent jusqu’à ce qu’ils brisent la surface pour former des arcs insulaires comme les Aléoutiennes ou les îles Mariannes.

Lave en coussins : La signature des profondeurs

Lorsque la lave entre en éruption sous l’eau, elle se comporte d’une manière unique. La couche externe de la coulée de lave refroidit en une fraction de seconde, formant une peau vitreuse et flexible. La roche en fusion à l’intérieur continue de pousser vers l’avant, gonflant la peau comme un ballon jusqu’à ce qu’elle éclate et forme un nouveau lobe.

Le résultat est un tas de roches arrondies et bulbeuses qui ressemblent à des oreillers empilés ou à du dentifrice pressé d’un tube. Ces formations sont appelées laves en coussins (pillow lavas).

Travail de détective géologique : Si vous faites de la randonnée dans les montagnes (même les Alpes ou l’Himalaya) et que vous voyez une formation rocheuse faite de laves en coussins, vous savez avec certitude que vous vous tenez sur ce qui était autrefois le fond d’un ancien océan.

Monts sous-marins et formation d’îles

Tous les volcans sous-marins ne font pas partie du système de dorsales. Certains se forment au-dessus de “points chauds” — des panaches de chaleur intense s’élevant des profondeurs du manteau. À mesure que la plaque tectonique se déplace au-dessus du point chaud stationnaire, un volcan se développe à partir du fond marin.

Si le volcan continue de croître, il devient un mont sous-marin — une montagne sous-marine qui n’atteint pas la surface. Les monts sous-marins sont des points chauds vitaux pour la biodiversité, agissant comme des oasis pour les poissons, les requins et les baleines.

Finalement, si l’éruption continue assez longtemps, le pic brise la surface de l’eau et une nouvelle île est née.

Hawaï : Toute la chaîne hawaïenne est juste la pointe visible de volcans sous-marins massifs. Le Mauna Kea, mesuré depuis sa base sur le fond marin jusqu’à son sommet, est en fait plus haut que le mont Everest.
Surtsey : En 1963, des pêcheurs près de l’Islande ont vu la mer bouillir. En quelques jours, une nouvelle île, Surtsey, avait surgi des vagues. Elle reste un laboratoire naturel vierge pour les scientifiques étudiant comment la vie colonise de nouvelles terres.

Massif Tamu : Le géant dans le noir

Pendant des décennies, nous avons cru que le Mauna Loa à Hawaï était le plus grand volcan bouclier sur Terre. Mais en 2013, les scientifiques ont annoncé un nouveau concurrent : le Massif Tamu.

Situé à environ 1 600 km à l’est du Japon, ce volcan sous-marin éteint est d’une taille stupéfiante. Il couvre une superficie environ égale à celle du Nouveau-Mexique. Contrairement aux chaînes volcaniques formées par le mouvement des plaques, le Massif Tamu semble être un volcan unique et massif formé par un seul événement éruptif qui a duré quelques millions d’années. C’est un monstre géologique comparable en taille au mont Olympe sur Mars, caché à la vue de tous au fond de l’océan Pacifique.

Éruptions sous-marines explosives

Alors que les éruptions profondes sont généralement calmes, les volcans sous-marins peu profonds peuvent être incroyablement violents. Lorsque le magma interagit avec l’eau à faible profondeur, l’eau se transforme en vapeur, se dilatant instantanément de 1 600 fois en volume. C’est ce qu’on appelle une explosion phréatomagmatique.

L’éruption Hunga Tonga (2022)

L’exemple récent le plus dramatique a été l’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai dans le Pacifique Sud. Le volcan, qui se trouvait juste sous la surface de l’eau, a explosé avec la force de centaines de bombes atomiques.

Le panache : Il a envoyé de la vapeur d’eau et des cendres à 58 kilomètres dans le ciel.
Le tsunami : L’onde de choc a déplacé l’océan, créant des tsunamis qui ont frappé les Tonga, le Japon et les Amériques.
Impact climatique : Contrairement à la plupart des éruptions qui refroidissent la Terre (via le soufre), celle-ci a injecté tellement de vapeur d’eau (un gaz à effet de serre) dans la stratosphère qu’elle a peut-être temporairement réchauffé la planète.

Sources hydrothermales : La vie dans le noir

L’aspect le plus fascinant du volcanisme sous-marin est peut-être ce qui se passe lorsque le feu rencontre l’eau dans les fissures de la croûte.

L’eau de mer s’infiltre dans la roche fracturée près des chambres magmatiques. Elle est surchauffée à plus de 400 °C mais ne bout pas à cause de la pression extrême. Ce fluide chaud dissout les minéraux de la roche (soufre, fer, cuivre) puis remonte en flèche dans l’océan glacial. Lorsque le fluide chaud frappe l’eau froide, les minéraux précipitent instantanément, construisant de hautes cheminées appelées sources hydrothermales ou “fumeurs noirs”.

Écosystèmes extraterrestres

En 1977, des scientifiques explorant le rift des Galápagos ont découvert quelque chose d’impossible. Autour de ces évents toxiques et surchauffés se trouvaient des communautés florissantes de vers tubicoles géants, de crabes fantômes et de crevettes aveugles.

Chimosynthèse : Contrairement à toute autre vie sur Terre, qui dépend du soleil (photosynthèse), ces créatures dépendent de bactéries qui mangent les produits chimiques (soufre et méthane) du volcan. C’est la chimosynthèse.
Origines de la vie : De nombreux scientifiques croient maintenant que la vie sur Terre a peut-être commencé non pas dans une mare chaude à la surface, mais dans le creuset chimique d’une source volcanique des grands fonds.

Mont sous-marin Axial : Un laboratoire sous-marin

L’un des volcans sous-marins les plus étudiés est le mont sous-marin Axial, situé au large des côtes de l’Oregon, aux États-Unis. Il est câblé avec des capteurs, des caméras et des microphones connectés au continent par des câbles à fibre optique.

Prédire les éruptions : Parce qu’Axial est si bien surveillé, les scientifiques ont prédit avec succès ses éruptions (en 2011 et 2015) des mois à l’avance en mesurant le gonflement du fond marin. À mesure que le magma remplit la chambre, le sol se soulève comme une poitrine qui respire.
Son dans les profondeurs : Les microphones (hydrophones) capturent les sons des profondeurs. Lorsqu’un volcan entre en éruption sous l’eau, il ne fait que gronder ; l’ébullition rapide de l’eau et la fissuration de la roche créent une signature acoustique unique qui peut voyager sur des milliers de kilomètres à travers l’eau.

L’avenir : Exploiter les abysses ?

Ces sources hydrothermales ont créé des dépôts massifs de métaux précieux (or, argent, cuivre, zinc) sur le fond marin pendant des millions d’années. Cela a attiré l’attention des compagnies minières. L‘“exploitation minière en haute mer” est une nouvelle industrie controversée qui vise à récolter ces “sulfures massifs des fonds marins” pour alimenter notre transition énergétique verte (batteries, éoliennes). Cependant, les biologistes préviennent que l’exploitation de ces volcans actifs ou dormants pourrait détruire des écosystèmes que nous n’avons même pas encore entièrement découverts. C’est un conflit moderne entre notre besoin de ressources et la nécessité de protéger le patrimoine volcanique de l’océan.

Mythes et Histoire

Bien avant d’avoir des sous-marins, les humains ont rencontré les effets des volcans sous-marins.

Atlantide : Certains historiens supposent que la légende de l’Atlantide — une civilisation engloutie par la mer en un seul jour et une seule nuit — pourrait avoir été inspirée par l’éruption catastrophique du volcan insulaire Théra (Santorin) vers 1600 avant notre ère.
Les radeaux de pierre ponce : Les marins à travers l’histoire ont signalé des “îles flottantes” ou des mers faites de pierre. C’étaient des radeaux de pierre ponce — une roche volcanique si légère qu’elle flotte — créés par des éruptions sous-marines. En 2012, un radeau de la taille de la Belgique a été créé par le mont sous-marin Havre, dérivant à travers le Pacifique pendant des mois.

Conclusion

Les volcans de l’océan profond sont un rappel de la part inexplorée de notre propre planète. Ils sont les moteurs de la tectonique des plaques, les créateurs d’îles et les hôtes des écosystèmes les plus bizarres sur Terre.

Des dorsales silencieuses et s’étendantes de l’Atlantique moyen à la fureur explosive du Hunga Tonga, les volcans sous-marins sont le principal mécanisme de renouvellement de la planète. Ils construisent le sol sur lequel nous naviguons et fournissent les nutriments chimiques qui soutiennent le réseau alimentaire de l’océan. Alors que nous cherchons la vie sur d’autres mondes océaniques comme Europe et Encelade, ce sont nos propres volcans sous-marins qui servent de guide à ce qui pourrait être possible dans les profondeurs sombres et chaudes du cosmos.

Points clés à retenir

La majorité : 70 à 80 % du volcanisme se produit sous l’eau.
Dorsale médio-océanique : La plus longue chaîne de montagnes sur Terre, créée par des plaques divergentes.
Lave en coussins : La forme distinctive de la lave refroidissant sous l’eau.
Potentiel explosif : Les interactions peu profondes (vapeur) peuvent provoquer des explosions massives (par exemple, Hunga Tonga).
Sources hydrothermales : Des sources volcaniques qui soutiennent la vie sans lumière du soleil (chimosynthèse).