Fluidisation à grande échelle par les nuées ardentes : un risque volcanique sous-estimé

Les écoulements pyroclastiques sont des mélanges de fragments de laves et de gaz à haute température. Plusieurs observations indiquent que leurs dépôts peuvent être remobilisés et que les écoulements à haute température qui en résultent peuvent atteindre plusieurs kilomètres. Pour l'évaluation des risques futurs et pour l'estimation de l'ampleur potentielle des événements à venir, il est crucial de comprendre les phénomènes à l’origine de cette remobilisation.

À l'aide d'expériences de laboratoire et de modélisations numériques, nous démontrons que la chute de pression qui suit le passage des écoulements pyroclastiques dilués peut provoquer une fluidification à grande échelle et pour des épaisseurs de plusieurs dizaines de centimètres. Le volume fluidisé peut être bien plus important que celui déposé par l’écoulement lui-même, en raison de la remobilisation de dépôts précédemment mis en place. Cette conclusion doit nous alerter sur un risque volcanique sous-estimé : certains écoulements dilués peuvent déclencher la remobilisation de dépôts, sur des zones de plusieurs kilomètres carrés et sans signes précurseurs. A cause de leurs volumes et de l’extension de leurs zones de genèse, les écoulements qui en résultent peuvent sortir des limites des zones considérées comme dangereuses et s’écouler jusqu’aux zones habitées.

Figure 1 : après le passage d’une nuée ardente, la décompression peut induire une fluidisation du sol sur de larges secteurs et la genèse d’écoulements pyroclastiques secondaires.
 

Article publié (le 22 mai 2023) : Kelfoun K and Proaño A (2023). Large-scale volcanic deposit fluidization by dilute pyroclastic density currents. 10.1038/s41561-023-01190-7. https://www.nature.com/articles/s41561-023-01190-7

Laboratoire Magmas et Volcans, Université Clermont Auvergne, CNRS, IRD, OPGC, Clermont-Ferrand, France