L'Etna, l'un des volcans les plus actifs d'Europe, ne cesse de surprendre les scientifiques et les passionnés.
Si sa silhouette majestueuse domine la Sicile, ses entrailles cachent une anomalie géologique qui a longtemps mis les chercheurs au défi.
La théorie révolutionnaire du « tuyau percé »
Récemment une étude scientifique révolutionnaire menée par l'équipe du professeur Sébastien Pilet a proposé un tout nouveau modèle pour expliquer son fonctionnement : l'Etna agirait comme une véritable « tuyauterie percée » connectée directement aux profondeurs de la Terre.
L'anomalie de l'Etna
Bien qu'il soit situé dans une zone de subduction, l'Etna émet des laves dont la chimie est typique du volcanisme intraplaque.
De plus, contrairement aux volcans océaniques comme Hawaï, son activité a commencé avec de petits volumes de lave tholéiitique pour ensuite passer à d'énormes quantités de lave alcaline.
La nouvelle théorie
Les laves éruptées par l'Etna dérivent de l'extraction de magma préexistant stocké dans la *Low Velocity Zone* (LVZ : zone à faible vitesse), une région profonde située à la limite entre la lithosphère et l'asthénosphère (LAB).
Le mécanisme
La flexion de la plaque tectonique autour de la Sicile déclenche la remontée de ces magmas profonds.
Les différentes interactions entre ce magma et les roches environnantes pendant la remontée expliquent l'évolution chimique et l'augmentation des volumes éruptés au fil du temps.
L'extraction de magmas à faible degré de fusion de la LVZ (zone à faible vitesse) peut générer de grands volcans alcalins dans des contextes tectoniques spécifiques.
L'Etna représente donc un lieu unique sur Terre où il est possible d'étudier directement en surface la composition de ces magmas profonds.
Le grand paradoxe de l'Etna
Pour comprendre cette découverte, il faut d'abord comprendre ce qui cloche avec l'Etna.
En règle générale, les grands stratovolcans se forment soit par la subduction des plaques tectoniques (fusion par flux), soit par la remontée de roches chaudes du manteau (fusion par décompression).
L'Etna, quant à lui, se situe près d'une zone de subduction mais recrache une lave dite « alcaline », riche en gaz et en éléments incompatibles, typique du volcanisme de l'intérieur des plaques.
C'est ici que le paradoxe commence :
- Pour obtenir une composition aussi riche en éléments alcalins, la roche du manteau profond doit fondre à un très faible degré (environ 1 à 2%).
- Cependant, un taux de fusion aussi bas devrait normalement produire de petites quantités de lave très lentement.
- L'Etna, au contraire, affiche des taux d'épanchement de lave exceptionnellement massifs et rapides.
De plus, l'histoire de l'Etna s'est déroulée à l'inverse des autres volcans comme ceux d'Hawaï.
Ses premières éruptions, il y a environ 500 000 ans, ont libéré de faibles volumes de lave « tholéiitique » (plus riche en silice), avant de passer définitivement à de gigantesques volumes de lave alcaline.
Un mystère que les modèles traditionnels de décompression ou de flux n'arrivaient pas à résoudre.
La Low Velocity Zone : notre réservoir profond
Pour lever le voile sur ce mystère, les chercheurs ont arrêté de chercher comment le magma se formait sous le volcan pendant l'éruption.
À la place, ils ont démontré que le magma de l'Etna existe déjà depuis très longtemps.
À une profondeur d'environ 80 à 100 kilomètres, juste à la frontière entre la plaque tectonique rigide (lithosphère) et le manteau ductile (asthénosphère), se trouve la Low Velocity Zone (LVZ) ou zone à faible vitesse.
Les anomalies sismiques et électriques révèlent que cette couche contient naturellement de petites fractions de roche partiellement fondue.
Ce mince film de magma sert de « lubrifiant » essentiel pour permettre le glissement des plaques tectoniques.
Selon l'étude, la flexion de la plaque africaine (la plaque ionienne) s'enfonçant sous la Sicile agit comme une presse mécanique.
Cette déformation tectonique force ces magmas préexistants de la LVZ à migrer, à s'accumuler et à remonter par simple flottaison.
La construction de la plomberie terrestre
L'évolution du volcan Etna s'explique ainsi en deux grandes étapes mécaniques et chimiques :
- Le creusement des canaux (les laves anciennes tholéiitiques) :
Il y a un demi-million d'années, lors de la première phase d'activité, le magma alcalin de la LVZ (zone à faible vitesse) a commencé sa lente ascension à travers la lithosphère rigide.
En chemin, ce liquide très réactif est entré en contact avec les péridotites (les roches du manteau).
Cette interaction chimique a dissous certains minéraux (les orthopyroxènes) et en a précipité d'autres (l'olivine).
Ce processus a modifié la composition de la lave d'origine, la transformant en laves tholéiitiques, tout en nettoyant et en « lissant » les conduits magmatiques pour former des réseaux de canaux hautement poreux (canaux de dunite). - La fuite directe (les laves alcalines récentes) :
Une fois cette tuyauterie naturelle solidement établie et stabilisée par les failles tectoniques régionales, le magma profond a pu remonter à une vitesse fulgurante.
N'ayant plus le temps de réagir chimiquement avec les roches environnantes, il a conservé sa signature alcaline d'origine.
C'est ce réseau optimal de conduits qui explique l'augmentation spectaculaire des volumes de lave émis depuis 60 000 ans, menant à la construction du stratovolcan moderne que nous connaissons aujourd'hui.
Un laboratoire unique au monde
L'Etna ne serait donc pas une sorte d'usine à fabriquer du magma, mais plutôt une soupape de sécurité, une fuite directe connectée à la base de nos plaques tectoniques.
Cette découverte est fondamentale : elle signifie que le volcan Etna est probablement l'un des seuls endroits sur Terre où nous pouvons étudier directement, à la surface, la composition chimique du fluide profond qui permet le mouvement des continents.
Une raison de plus de regarder ce géant de Sicile avec fascination et respect lors de nos prochaines excursions !
