Avec 2 615 éclairs par minute l’éruption du volcan Hunga Tonga a battu tous les records pour la production de foudre
L‘éruption du volcan Hunga Tonga, le 15 janvier 2022, qui a duré au moins 11 heures et qui fut la plus importante du 21e siècle, a produit une quantité record d’éclairs. Les informations recueillies sur l’éruption peuvent être utilisées pour mieux surveiller les risques liés à l’aviation qui découlent de ce type d’éruption.
Image d’entête : un nuage parapluie généré par l’éruption sous-marine du volcan Hunga Tonga-Hunga Ha’apai le 15 janvier 2022. Le satellite GOES-17 a capturé cette série d’images qui montrent également des ondes de choc en forme de croissant et des éclairs. (NASA Earth Observatory/ Joshua Stevens/ GOES, NOAA et NESDIS)
Le Hunga, situé dans le sud de l’océan Pacifique, est un volcan sous-marin. Il a commencé à gronder en décembre 2021 et son activité éruptive s’est accélérée le 13 janvier 2022. Deux jours plus tard, un panache de cendres, d’eau et de gaz magmatiques a été projeté à au moins 58 km dans la mésosphère.
Si, à l’époque, le panache géant qu’ils ont observé a donné aux chercheurs une idée de l’ampleur de l’éruption, ce n’est qu’après avoir consulté des données à haute résolution provenant de quatre sources distinctes qu’ils ont vraiment compris la chronologie de l’éruption et les effets qu’elle a produits.
Selon Alexa Van Eaton, auteure principale de l’étude (lien plus bas) :
Cette éruption a déclenché un orage surpuissant, comme nous n’en avions jamais vu. Ces résultats démontrent que nous disposons d’un nouvel outil pour surveiller les volcans à la vitesse de la lumière et aider l’USGS (Institut d’études géologiques des États-Unis) à informer les avions des risques liés aux cendres.
En s’appuyant sur des données provenant de capteurs qui mesurent la lumière et les ondes radio, les chercheurs ont suivi les éclairs et estimé leur hauteur. Ils ont constaté que l’éruption du Hunga avait créé un peu plus de 192 000 éclairs composés de près de 500 000 impulsions électriques. Les éclairs ont culminé à 2 615 par minute et ont atteint des altitudes comprises entre 20 et 30 km, ce qui n’avait jamais été observé auparavant.
Selon Van Eaton :
Avec cette éruption, nous avons découvert que les panaches volcaniques peuvent créer des conditions propices à la foudre, bien au-delà des orages météorologiques que nous avions observés jusqu’à présent. Il s’avère que les éruptions volcaniques peuvent créer plus d’éclairs extrêmes que n’importe quel autre type d’orage sur Terre.
Le panache du volcan a poussé une telle masse dans la mésosphère qu’il a produit des vagues dans le nuage volcanique, un peu comme les ondulations créées dans un étang lorsqu’on y jette une pierre. On a vu les éclairs « surfer » sur ces vagues, se déplaçant vers l’extérieur en formant d’immenses anneaux de 250 km.
Toujours selon Van Eaton :
Ce n’est pas seulement l’intensité des éclairs qui nous a attirés. L’ampleur de ces anneaux de foudre nous a époustouflés. Nous n’avions 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.
Il peut être difficile d’obtenir des informations fiables sur les panaches volcaniques au début d’une éruption volcanique, en particulier pour les volcans sous-marins. Selon les chercheurs, les connaissances acquises lors de l’éruption du Hunga peuvent être utilisées pour mieux surveiller les risques liés à l’aviation lors d’une future éruption volcanique de grande ampleur.
C’est la première fois qu’un grand volume de magma entrant en éruption à travers l’eau, connu sous le nom d’éruption phréatoplinique (phreatoplinian eruption), est observé à l’aide d’instruments modernes.
Diagramme montrant l’explosivité et la hauteur des colonnes éruptives de différents types d’éruptions. (Trista Thornberry-Ehrlich (Colorado State University), modifié d’après Cas et Wright (1988))
Jusqu’à présent, les scientifiques n’avaient trouvé des preuves d’éruptions phréatopliniennes que dans les archives géologiques.
Van Eaton ajoute :
C’était comme déterrer un dinosaure et le voir marcher sur quatre pattes. C’est un peu à couper le souffle.
Plus de 200 000 éclairs, représentés par des points bleus, se sont produits pendant toute la durée de l’éruption du volcan Hunga de Tonga, le 15 janvier 2022. (AGU/ Van Eaton et col./ Geophysical Research Letters)
L’étude publiée dans Geophysical Research Letters : Lightning Rings and Gravity Waves: Insights Into the Giant Eruption Plume From Tonga’s Hunga Volcano on 15 January 2022et présentée sur le site de l’American Geophysical Union : Tonga’s Hunga eruption produced the most intense lightning ever recorded.