Fumerolles sur l’Etna (Italie). © Ji-Elle, Wikimedia Commons, CC by-sa 3.0
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Fumerolles : qu'est-ce que c'est ?

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Les fumerolles sont de petits panaches de gaz ou de vapeurs d'origine volcanique s'échappant du sol au niveau de fissures, de bouches ou d'évents. Elles sont associées à des zones de volcanisme actif. On parle ainsi de manifestations superficielles paravolcaniques. Les fumerolles peuvent donc être associées au dégazage de coulées de lave récentes ou à des vapeurs se faufilant le long de fractures dans le sous-sol, à l'aplomb d'un réservoir magmatique encore chaud. Ainsi, il n'est pas rare d'observer des fumerolles au niveau de cratères de volcans endormis depuis plusieurs décennies, voire siècles. Tout dépend du gradient géothermique de la région et de la vitesse de refroidissement du système magmatique.

Température et composition chimique des fumerolles

La composition chimique des fumerolles ainsi que leur température sont très variables. La température peut ainsi atteindre 300 °C, voire plus de 1.000 °C. La vitesse d'échappement des gaz peut également être très importante, supérieure à 150 m/s. Les gaz émis par les évents sont généralement composés d'une part importante de vapeur d'eau, associée à du dioxyde de carbone (CO2), du dioxyde de soufre, de l'hydrogène sulfuré... Ce dernier gaz étant particulièrement toxique, l'inhalation des vapeurs des fumerolles peut s'avérer très dangereuse.

Dépôts soufrés autour d’évents de fumerolles en Nouvelle-Zélande. © James Shook, Wikimedia Commons, CC by-sa 3.0

En fonction des températures et de la composition des panaches gazeux, on distingue deux types de fumerolles :

  • les fumerolles dites « sèches », dont la température varie entre 500 et 1.000 °C, et qui sont riches en dihydrogène (H2), en dioxyde de soufre (SO2), en fluor (F) et en chlore (Cl) ;
  • les fumerolles dites « acides », dont la température varie entre 300 et 500 °C et qui sont riches en vapeur d'eau (H2O), en dioxyde de carbone (CO2), en dihydrogène (H2), en dioxyde de soufre (SO2), en hydrogène sulfuré (H2S) et en chlorure d'hydrogène (HCl).

En fonction de la composition chimique des fumerolles, certains éléments, en particulier les minerais comme le cuivre, le fer et le soufre, peuvent se déposer rapidement au contact avec l'air, au niveau des évents. Les dépôts, notamment soufrés, peuvent être très importants et font l'objet, comme dans le cas de certains volcans en Indonésie, d'une intense exploitation. Le volcan Kawah Ijen produit ainsi 12 tonnes de soufre par jour. Ce minerai sert notamment à la fabrication d'engrais, de pneus, de papier ou encore d'allumettes.  

Mineurs exploitant le soufre déposé par les fumerolles dans le cratère du volcan Kawah Ijen. © Justin Blethrow, Wikimedia Commons, CC by-sa 3.0

Un indicateur de l’activité magmatique sous-jacente

Il va de soi que plus l'activité magmatique de la zone est importante, plus la température des fumerolles est élevée et plus l'émission de composés soufrés est importante. En ce sens, les fumerolles sont donc généralement intensément surveillées par les scientifiques. L'analyse de leur composition donne en effet de nombreuses informations sur l’activité du système volcanique sous-jacent. Les changements dans la quantité de CO2 et de soufre permettraient notamment de prédire la survenue d'une éruption.

Les sites à fumerolles les plus connus sont bien sûr l'Islande, mais également le volcan Vulcano en Italie, le champ hydrothermal de Dallol en Éthiopie, le parc national de Yellowstone aux États-Unis, l'île d'Hawaï, l'Indonésie...

Fumerolles en Islande. © Bruce McAdam from Reykjavik, Iceland, Wikimedia Commons, CC by-sa 2.0
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