Les éruptions volcaniques sous-marines représentent plus des trois quarts de tout le volcanisme sur Terre, mais nous en voyons rarement les impacts.
L’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai de 2022 constitue une exception dramatique. Son explosion furieuse depuis les eaux peu profondes a brisé la surface de l’océan et a traversé la stratosphère, générant une onde de choc atmosphérique qui a fait plusieurs fois le tour du globe.
Mais les conséquences ont été bien plus importantes que ce que les images satellites pouvaient capturer ou que les observateurs pouvaient rapporter.
Nous connaissons le bilan humain de cette explosion, mais une nouvelle étude portant sur les impacts sous-marins de l'éruption de la Hunga-Tonga a détaillé à quel point l'explosion a fracturé le fond marin, arraché les câbles sous-marins et étouffé la vie marine.
"L'éruption provoque des changements spectaculaires dans les niveaux de nutriments et d'oxygène dans l'eau, ce qui pourrait avoir des rétroactions que nous n'avons pas encore compris", a déclaré la première auteure Sarah Seabrook, biogéochimiste marine à l'Institut national néo-zélandais de recherche sur l'eau et l'atmosphère.
Basés en Nouvelle-Zélande, un pays qui connaît bien les volcans sous-marins, Seabrook et ses collègues ont comparé les études de cartographie des fonds marins menées trois mois après l'éruption de janvier 2022 avec les données collectées dans la même zone entre 2015 et 2017.
"Bien que les impacts océaniques résultant des éruptions volcaniques soient généralement cachés", écrivent les chercheurs dans leur article, "nous montrons qu'ils peuvent avoir des conséquences majeures, notamment une disparition généralisée de la vie marine et des dommages aux liaisons de télécommunications critiques dans les fonds marins, avec des répercussions socio-économiques. »
L’équipe a également compilé une mine de données provenant de sonars embarqués, de carottes de sédiments, d’analyses géochimiques, d’échantillons de colonne d’eau et de séquences vidéo, pour cartographier ce bouleversement dévastateur.
"Aucune donnée de ce type n'existait auparavant pour un événement de l'ampleur de l'éruption du volcan Hunga en 2022", écrivent Seabrook et ses collègues.
« La plupart des volcans immergés sont mal cartographiés », ajoutent-ils, décrivant les impacts sous-marins des volcans en eaux peu profondes, proches des îles peuplées, comme un « angle mort majeur » dans l’évaluation des risques et la préparation.
Leurs analyses montrent qu'au moins 6 kilomètres cubes (km3) de fond marin ont été perdus à l'intérieur de la caldeira – 20 fois le volume éruptif de l'éruption du mont St. Helens en 1980 – et que 3,5 km3 supplémentaires de matériaux ont été projetés hors des flancs immergés du volcan Hunga.
Pour mettre cela en perspective, des études antérieures sur l’éruption du Hunga Tonga-Hunga Ha’apai estimaient que 1,9 km3 (ou 2.900 mégatonnes) de matière avaient été éjectés dans l’atmosphère.
Cela laisse environ les quatre cinquièmes des matières éjectées dans l’océan ; matériau qui a été canalisé vers des flux de densité rapides qui ont parcouru des traces jusqu'à 30 mètres de profondeur dans le fond marin et accumulé 22 mètres (72 pieds) d'épaisseur à certains endroits.
Des séquences vidéo ont montré qu’une grande partie du fond marin près de la caldeira était dépourvue de vie marine ou recouverte de cendres trois mois après l’éruption.
Mais certains refuges fauniques ont été découverts sur les monts sous-marins voisins, où la topographie avait protégé les animaux du souffle extérieur. Ces refuges pourraient contribuer au rétablissement des communautés des fonds marins, même si les chercheurs s’attendent à ce que le rétablissement soit lent.
De très fines cendres volcaniques ont brouillé la colonne d'eau à des profondeurs de 200 mètres (655 pieds) jusqu'à 20 kilomètres de la caldeira. Si ces panaches persistent, cela pourrait avoir des impacts encore inconnus sur la sécurité alimentaire des pays insulaires du Pacifique.
"Une surveillance future, à la fois de l'édifice volcanique lui-même et des fonds marins et des habitats environnants, est nécessaire pour déterminer de manière robuste la résilience et la récupération des systèmes humains et naturels face aux éruptions sous-marines majeures", explique Seabrook.
« Cela permettra également d’évaluer plus largement les risques posés par les nombreux volcans immergés similaires qui existent dans le monde. »
En 2012, les scientifiques ont failli rater la plus grande éruption océanique profonde de l’histoire. L'explosion a éclaté depuis le mont sous-marin du Havre, auparavant peu connu, dans les îles Kermadec, qui s'étendent au nord de la Nouvelle-Zélande en direction des Tonga.
Au moins, nous avons désormais un œil sur ces deux-là, mais on estime qu'il existe encore environ 100.000 volcans sous-marins inexplorés dans les abysses.
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