Chaque maison de l’île Mango a été emportée par le tsunami qui s’est propagé à partir de l’éruption du volcan sous-marin Hunga-Tonga Hunga-Ha’apai, au large des côtes des Tonga, en 2022. Sur l’île voisine de Fonoifua, seuls deux bâtiments ont survécu. Sept personnes ont perdu la vie et au moins 19 autres ont été blessées, avec de nombreux appels à l’aide perdus lorsque l’avalanche sous-marine a coupé les câbles de télécommunication. On a rapporté que c’était le plus grand et le plus haut tsunami jamais documenté issu d’une explosion volcanique sous-marine.
L’événement était si puissant que des scientifiques ont évoqué, de manière non officielle, la création d’une nouvelle catégorie « ultra » pour le décrire. Bien que l’éruption des Tonga ait été visible depuis l’espace, il existe très peu de données sur les volcans submergés comme Hunga-Tonga Hunga-Ha’apai en raison de la profondeur de ces formations géologiques et des défis évidents à mener des recherches à des profondeurs abyssales sur des zones éloignées de l’océan. Néanmoins, une équipe dirigée par la géoscientifique marine Marta Ribó de l’Auckland University of Technology (AUT) en Nouvelle-Zélande a réussi à rassembler un impressionnant corpus de preuves sur ce qui a rendu l’explosion de 2022 si meurtrière.
En s’appuyant sur des cartes sonar haute résolution, recueillies avant et après l’événement, parmi d’autres outils, Ribó et son équipe ont déterminé que l’éruption des Tonga a généré son tsunami anormalement puissant en expulsant la formation géologique située au-dessus en un bloc presque unique et contigu. L’effondrement convulsif de cette masse dans la dépression post-éruption, que les géologues appellent une « caldeira », a contribué à projeter d’énormes volumes d’eau de mer avec une magnitude de tsunami « exceptionnelle », écrivent les chercheurs, avec des vagues atteignant jusqu’à 40 mètres de haut à une distance d’environ 100 kilomètres du point d’explosion.
Un déferlement plus important
Ribó et ses collaborateurs ont croisé ces cartes sonar, obtenues fortuitement avant les éruptions en 2015 et 2016 et après en 2022, avec des observations de la colonne d’eau afin de calculer le volume total déplacé lorsque la caldeira du volcan s’est effondrée.
En résumé, l’effondrement du Hunga-Tonga Hunga-Ha’apai a déplacé des matériaux volcaniques équivalents au volume de 1 500 Grandes Pyramides ou à 89 000 porte-avions modernes, selon le National Oceanography Centre (NOC) au Royaume‑Uni, qui a collaboré avec l’AUT et d’autres institutions sur cette nouvelle étude. La caldeira a sombré d’environ 150 mètres (490 pieds) pour atteindre environ 850 mètres (2 790 pieds) sous le niveau de la mer, déplaçant environ 8,9 km³ (2,1 miles cubes) de fond marin et encore environ 6,85 km³ (1,6 miles cubes) de matériel du volcan lui-même.
Crucialement, ces équations d’équilibre des masses omettent le rôle évident que l’expansion thermique de l’eau de mer en vapeur haute pression a ajouté à la puissance de l’éruption, alors que le magma fondu jaillissait autour des bords du bloc caldera de l’île. Les vulcanologues qualifient ce type d’éruptions renforcées par la vapeur d’éruption de surtseyennes.
Après la traque
Isobel Yeo, volcanologue principale au NOC et collaboratrice de Ribó sur cette nouvelle étude, espère que leur travail inspirera de futures expéditions pour poursuivre la cartographie des structures volcaniques sous-marines dans le monde afin d’identifier des candidates particulièrement dangereuses. En plus de leur étude sur l’effondrement du volcan de Tonga, publiée ce mois de septembre dans la revue Nature Geoscience, leur travail a également fait l’objet d’un briefing de recherche dans le même numéro détaillant les risques impliqués par leurs conclusions.
« La construction d’observations répétées de ces volcans est essentielle si nous voulons mieux comprendre les dangers qu’ils représentent pour les communautés côtières et les infrastructures critiques du fond des mers », a déclaré Yeo dans un communiqué.
Des techniques comme le profilage sismique sub-basal, par exemple, qui utilise des ondes sonores pour sonder et caractériser les couches de roche cachées sous le fond marin, ont aidé l’équipe à cartographier plus précisément les débris volcaniques de l’éruption tongienne. Ribó estime que ce type de travail de cartographie devrait être mené pour des centaines d’autres volcans sous-marins afin d’évaluer correctement leur risque d’effondrement de caldeira.
« Il existe au moins 74 volcans sous-marins le long de l’arc Tonga–Kermadec, avec 20 complexes de caldeiras », a-t-elle noté. « Et pourtant, malgré les dangers qu’ils présentent, ils restent mal compris car ils restent inexplorés. »
