Certaines éruptions volcaniques sont capables de produire de la foudre de manière spectaculaire. L'apparition de ce phénomène dépend de la puissance du volcan, mais aussi de la hauteur et de la composition de son panache de cendres.
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Encore plus impressionnante que les éclairs qui jaillissent sous un orage, la foudre volcanique rend les éruptions de volcans encore plus incroyables. L'éruption du volcan Honga Tonga, en janvier 2022, a été capable de produire environ 200.000 éclairs en l'espace d'une heure ! Toutes les éruptions volcaniques ne génèrent pas de foudre et les connaissances sur la formation du phénomène sont encore à l'état de recherche.
L'électricité est générée par la friction de différentes particules
Comme dans les cas des orages électriques, la foudre volcanique démarre par de l'électricité statique présente dans l'atmosphère, avant d'être rejetée sous forme d'éclairs. Les particules de glace sont un composant nécessaire à la formation de la foudre, lors d'un orage classique ou lors d'une éruption volcanique. Lorsque l'airair brûlant de l'éruption s'élève dans le ciel, il rencontre de l'air plus froid dans l'atmosphère, d'autant plus si le panache de fumée s'élève haut dans les airs. L'eau dans le panache de fumée se met alors à geler et forme des particules de glace qui entrent en collision les unes avec les autres. Les ionsions de glace qui ont une charge positive continuent de monter et s'agglomèrent entre eux plus hauts dans l'atmosphère.
Un phénomène de triboélectricité se met alors en place : il s'agit de charges par frictionfriction, avec des éléments de natures différentes. En plus des particules de glace qui s'entrechoquent, des morceaux de roches et de cendres sont présents dans cette ascension tumultueuse vers le ciel. En se cassant en d'innombrables petits morceaux, les particules de roche se chargent en électricité. La radioactivitéradioactivité qui est naturellement présente dans les particules de cendres peut également influencer la charge électrique qui se met en place, selon certaines études.
La hauteur du panache de cendres entre en jeu
La hauteur du panache de cendres a également un impact sur la formation de la foudre : lorsque l'éruption génère un panache de cendres de grande taille, c'est-à-dire supérieur à 7 km, la concentration en vapeur d'eau est plus élevée. Le fait qu'il y ait plus d'eau, et des températures plus basses, puisque le panache monte plus haut, rend la quantité de glace forcément plus importante : plus le nombre de particules qui s'entrechoquent est grand et plus les particules sont diversifiées, plus l'activité électrique est importante.
Les éruptions volcaniques qui produisent des panaches de cendres plus petits peuvent parfois, mais plus rarement, produire également de la foudre volcanique : dans ce cas, faute d'avoir des cendres à haute altitude et donc du froid extrême, ce serait davantage l'explosion des roches qui générerait de l'électricité (la fractoémission), et beaucoup moins les particules de glace comme dans les plus grosses éruptions.
Les volcansvolcans qui ont donné lieu aux clichés de foudre volcanique les plus impressionnants sont le Taal aux Philippines en 2020, le Calbuco au Chili en 2015, l'Etna (notamment en 2015), mais aussi l'Eyjafjoll en Islande en 2010. Certains scientifiques pensent que ces décharges électriques produisent des moléculesmolécules complexes qui pourraient avoir participé à l'apparition de la vie sur TerreTerre.
Les éclairs impressionnants du volcan Taal aux Philippines. © The Telegraph
