La foudre volcanique: un phénomène climatologique extraordinaire

Nous savons tous que le changement climatique est responsable de l’accentuation de certains phénomènes météorologiques tels que les orages électriques, les pluies torrentielles, les sécheresses ou les ouragans. Bien que le climat soit devenu insensé, certains phénomènes atmosphériques naturels inhabituels et spectaculaires se produisaient déjà.

Que sont les coups de foudre volcaniques?

Une étude publiée dans la revue Science indique que les charges électriques des volcans proviennent de la collision de fragments de roches, de cendres et de particules de glace dans une colonne de fumée volcanique. C’est alors que des charges statiques sont produites de la même manière que la foudre naît dans un orage ordinaire, sauf que dans ces occasions, elles sont produites lorsque seules des particules de glace entrent en collision. Les éruptions volcaniques libèrent également de grandes quantités d’eau, qui peuvent contribuer à la production de ces orages électriques.

La première observation enregistrée remonte à l’an 79, lorsqu’un romain, Pline le Jeune, décrit l’éruption du Vésuve. Cet événement s’est traduit par des lettres et des images marquantes de ce moment de l’histoire : des foules entières ont observé un nuage sillonné d’éclairs de feu qui cachait la lumière du soleil à Pompéi. Les premières études scientifiques sur les coups de foudre volcaniques ou « orages sales » ont été réalisées sur ce même volcan par le professeur Luigi Palmieri lors des éruptions de 1858, 1861, 1868 et 1872.

Des recherches publiées en 2008 dans le Journal de la volcanologie ont montré qu’entre 27 % et 35 % des éruptions sont accompagnées de ces lueurs (éclairs). Des « orages sales » spectaculaires ont été photographiés dans diverses régions du monde, comme le volcan Chaitén au Chili, le Colima au Mexique, le Mont Augustin en Alaska et, en Europe, le volcan Eyjafjallajökull en Islande et l’Etna en Sicile.

Comment se forment les coups de foudre volcaniques?

La friction entre les particules de grêle et les gouttelettes d’eau situées dans la partie supérieure des cumulonimbus (nuages d’orage), induit la ionisation de l’air et établit d’importantes différences de potentiel entre certaines parties du nuage et d’autres parties de celui-ci. Cela finit par générer les coups de foudre ou éclairs à l’intérieur des nuages et aussi ceux qui atteignent d’autres nuages ou se déchargent sur le sol.

Dans le cas de la foudre volcanique, des conditions similaires doivent être présentes dans les nuages de cendres et à l’intérieur du nuage d’orage.

Les cendres et les pyroclastes éjectés par un volcan sont initialement neutres (sans charge électrique), mais la friction entre eux dans un environnement nettement hostile (brûlant) entraîne la libération d’ions dans le panache volcanique.

Ce n’est que lorsque cela se produit, c’est-à-dire lorsque le nuage volcanique présente des différences de charges électriques, que des coups de foudre ou éclairs volcaniques sont produits.

Conséquences et curiosités concernant la foudre volcanique

Une conséquence importante de ces orages est qu’ils peuvent affecter les communications : la foudre peut interférer et avoir un impact négatif pour l’aviation.

De plus, les communications radio seraient affectées à la fois dans les airs et dans les aéroports voisins. Une étude de Stephen R. McNutt et Earle R. Williams, respectivement de l’Institut géophysique d’Alaska et de l’Institut du Massachusetts, ratifie que « la foudre et l’électrification des volcans sont importantes parce qu’elles représentent un danger en soi, qu’elles sont un composant du circuit électrique global et qu’elles contribuent à l’agrégation des particules et à la modification des colonnes de cendres. »

Les volcans en éruption sont capables de provoquer des phénomènes d’une ampleur considérable. Une étude publiée dans Scientific Reports par Andrew Pata, chercheur postdoctoral au « Centro Nacional de Supercomputación », ou Supercomputing Center, de Barcelone, décrit que l’eau de mer évaporée du volcan Anak Krakatoa en Indonésie a chargé un orage volcanique qui a duré six jours et provoqué plus de 100 000 coups de foudre entre le 22 et le 28 décembre 2018. Par conséquent, l’éruption de certains volcans permet également d’observer la formation et l’évolution de décharges électriques de grande magnitude dans l’atmosphère.

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