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Un volcan sous-marin est entré en éruption en janvier 2022 près de la nation des Tonga, dans le Pacifique, et a envoyé d’énormes ondes de pression dans l’atmosphère terrestre, où elles ont balayé la planète à plusieurs reprises.

Selon une nouvelle étude, le dernier volcan à avoir généré de telles vagues dans l’atmosphère était le Krakatoa en 1883, lors de l’une des éruptions volcaniques les plus destructrices de l’histoire.

« Cette vague atmosphérique est sans précédent dans les archives géophysiques modernes », a déclaré le premier auteur de l’étude, Robin Matoza, professeur associé au département des sciences de la Terre de l’université de Californie à Santa Barbara.

Les recherches, publiées jeudi 12 mai 2022 dans la revue Science, révèlent que l’impulsion de pression générée par le volcan des Tonga était « comparable en amplitude à celle de l’éruption du Krakatoa en 1883 et supérieure d’un ordre de grandeur à celle de l’éruption du mont Saint Helens en 1980 », a déclaré Matoza dans un courriel à Live Science.

Plus l’amplitude d’une onde est élevée, plus elle est puissante.

Une deuxième étude, également publiée le 12 mai 2022 dans Science, suggère que cette puissante impulsion n’a pas seulement secoué l’atmosphère, mais qu’elle a également envoyé des ondulations dans l’océan.

En fait, les ondes atmosphériques ont généré de petits meteo-tsunamis à déplacement rapide – c’est-à-dire des séries de vagues provoquées par des perturbations de la pression atmosphérique – qui ont atteint le rivage des heures avant les tsunamis conventionnels, provoqués par l’explosion du volcan.

Ces petits tsunamis « précurseurs » ont été observés dans le monde entier, principalement dans l’océan Pacifique, mais aussi dans l’océan Atlantique et la mer Méditerranée, de manière surprenante, a déclaré Tatsuya Kubota, chercheur à l’Institut national de recherche sur les sciences de la Terre et la résilience aux catastrophes au Japon et premier auteur de la deuxième étude.

La hauteur des tsunamis « précurseurs » (…) était d’environ quelques centimètres, bien que cela dépende de l’emplacement », a déclaré Kubota à Live Science dans un courriel.

Voir aussi : Des photos dramatiques montrent les conséquences horribles de l’éruption massive et du tsunami de Tonga.

Le volcan des Tonga – appelé Hunga Tonga-Hunga Ha’apai, ou simplement Hunga – se trouve à 65 kilomètres au nord-ouest de la capitale des Tonga, Nuku’alofa.

C’est l’un des 12 volcans sous-marins connus de l’arc volcanique Tonga-Kermadec, une structure géologique qui s’étend le long du bord occidental de la plaque Pacifique de la croûte terrestre, selon le Global Volcanism Program du Smithsonian.

Lorsque le Hunga est entré en éruption à la mi-janvier, le panache de gaz et de particules qui en a résulté a atteint la mésosphère – la troisième couche de l’atmosphère au-dessus de la surface de la Terre – ce qui en fait le plus grand panache volcanique enregistré par satellite.

La quantité d’énergie libérée lors de l’éruption était comparable à celle générée par l’explosion de 4 à 18 mégatonnes de TNT, ou par l’explosion simultanée de plus de 100 bombes de type Hiroshima.

Après cette éruption record, M. Matoza et une équipe de plus de 70 scientifiques de 17 pays ont entrepris de documenter les ondes atmosphériques générées par l’explosion.

Pour ce faire, ils ont extrait les données de nombreux systèmes de surveillance terrestres et spatiaux qui avaient enregistré l’éruption au fur et à mesure de son déroulement.

L’équipe a constaté que, parmi toutes les ondes atmosphériques produites par l’explosion, les ondes dites de Lamb étaient les plus importantes. Les ondes de Lamb se propagent le long de la surface de la Terre et sont similaires aux ondes sonores dans la mesure où elles produisent des vibrations dans le milieu qu’elles traversent.

Cependant, les ondes de Lamb se propagent à des fréquences extrêmement basses, « où les effets de la gravité deviennent significatifs », a déclaré Matoza.

Les chercheurs enregistrent rarement les ondes de Lamb, car elles ne surviennent que lors d’énormes explosions dans l’atmosphère, à l’échelle des grandes éruptions volcaniques et des essais nucléaires. « Elles ne sont généralement pas observées pour les éruptions volcaniques plus petites », a déclaré Matoza à Live Science.

Au plus haut, les vagues de Lamb générées par l’éruption du Hunga avaient une amplitude de 450 km, ce qui signifie qu’elles ont touché l’ionosphère, une couche dense de particules chargées d’électricité située entre 60 et 1 000 km au-dessus de la surface de la planète.

En l’espace de six jours, ces ondes ont rayonné à partir du site du volcan, faisant le tour de la Terre quatre fois dans un sens et trois fois dans l’autre.

D’après les données historiques, l’éruption du Krakatoa de 1883 a généré des ondes de Lamb qui ont fait le même nombre de fois le tour de la Terre, ont indiqué les chercheurs.

Les observations de l’équipe concernant les ondes de Lamb s’alignent sur les modèles antérieurs de l’éruption du Krakatoa produits par Nedjeljka Žagar, professeur de météorologie théorique à l’université de Hambourg, et ses collègues.

« Nous avons été en mesure de simuler la vague d’agneau du Hunga Tonga deux jours seulement après l’événement » et la nouvelle étude de Science a fourni plus de détails sur la façon dont ces vagues se sont propagées, en utilisant diverses mesures géophysiques, a déclaré Nedjeljka Žagar dans un courriel à Live Science.

Dans leur propre étude, Kubota et ses collègues ont établi un lien entre ces ondes de Lamb et les tsunamis les plus rapides observés après l’éruption. Ils ont constaté que les dates des ondes de Lamb et des tsunamis « précurseurs » semblaient coïncider.

Ce qui est frappant, c’est que ces ondes précurseurs ont touché le rivage plus de deux heures plus tôt que ce que l’on attendrait des tsunamis classiques, qui sont en grande partie provoqués par des déformations soudaines du plancher océanique.

Outre les énormes ondes de Lamb et les tsunamis rapides, l’éruption du Hunga a également produit des ondes sonores et des infrasons d’une portée incroyable, c’est-à-dire des ondes acoustiques dont la fréquence est trop basse pour être entendue par l’homme, selon Matoza et ses collègues.

Les ondes de Lamb, très visibles, étaient en tête du peloton, suivies des ondes infrasonores, puis des ondes sonores audibles.

Fait remarquable, des sons audibles, consistant en des « booms » courts et répétés, ont été signalés dans tout l’Alaska, à plus de 10 000 km de l’éruption du Hunga.

Adaptation Terra Projects

Source : https://www.sciencealert.com/

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