Magma et Les gaz magmatiques
Le magma ne contient pas seulement de la roche fondue : il renferme aussi des éléments volatils dissous, qui forment les gaz magmatiques lorsqu’ils s’en échappent. Présents en faible proportion, ces gaz jouent pourtant un rôle décisif : ce sont eux qui fournissent l’énergie des éruptions explosives et qui déterminent en grande partie leur dynamique. Une fois libérés, ils influencent aussi l’atmosphère, parfois à l’échelle de la planète.
Qu’est-ce qu’un magma ?
Un magma est un mélange de roche en fusion, de cristaux en formation et de gaz dissous, produit en profondeur par la fusion partielle du manteau ou de la croûte. Sa composition varie selon le contexte géologique : magmas basaltiques, pauvres en silice et fluides, dans les dorsales et les points chauds ; magmas andésitiques à rhyolitiques, plus riches en silice, plus visqueux et souvent plus riches en eau, dans les zones de subduction.
La composition des gaz magmatiques
- La vapeur d’eau est presque toujours le constituant le plus abondant.
- Le dioxyde de carbone (CO2) vient généralement en deuxième position.
- Les composés soufrés : dioxyde de soufre (SO2) et sulfure d’hydrogène (H2S).
- Les composés halogénés : acide chlorhydrique (HCl) et acide fluorhydrique (HF).
- En moindre quantité : monoxyde de carbone, hydrogène et gaz rares.
Les proportions varient d’un volcan à l’autre et au cours d’une même éruption ; elles reflètent l’origine du magma et le contexte géodynamique.
Du gaz dissous à l’explosion
En profondeur, la forte pression maintient les gaz dissous dans le liquide, comme le gaz carbonique dans une bouteille fermée. Lorsque le magma remonte, la pression diminue : les gaz forment des bulles qui grossissent et allègent le magma, ce qui accélère encore sa montée.
Si le magma est fluide, comme un basalte, les bulles s’échappent facilement : l’éruption est plutôt effusive, avec des coulées de lave et des fontaines. Si le magma est visqueux et riche en eau, les bulles restent piégées : la pression monte jusqu’à fragmenter brutalement le magma en cendres et en ponces. C’est l’origine des éruptions explosives, des panaches qui montent à plusieurs kilomètres et des coulées pyroclastiques.
Fumerolles et dégazage permanent
Un volcan rejette aussi des gaz en dehors des éruptions, par des fumerolles, des sols chauds ou un panache continu. Les volcanologues mesurent ces émissions, notamment le SO2 et le CO2, car une variation de leur débit ou de leur composition peut signaler une remontée de magma et contribuer à la surveillance des volcans actifs.
Effets sur l’environnement
Les gaz magmatiques ont des conséquences multiples :
- le dioxyde de soufre injecté dans la stratosphère se transforme en fines gouttelettes de sulfates qui renvoient une partie du rayonnement solaire ; après l’éruption du Pinatubo, aux Philippines, en 1991, la température moyenne du globe a ainsi baissé de quelques dixièmes de degré pendant environ deux ans ;
- les composés soufrés et chlorés peuvent provoquer des pluies acides et des brouillards volcaniques irritants à proximité des volcans ;
- le CO2, plus lourd que l’air, peut s’accumuler dans les creux du relief : en 1986, un dégagement brutal de gaz carbonique d’origine magmatique au lac Nyos, au Cameroun, a fait plus d’un millier de victimes.
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