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Le nuage de cendres de l'Eyjafjöll était électriquement chargé

ActualitéClassé sous :physique , Volcanologie , Eyjafjallajökull

On sait que des éclairs se produisent dans le panache de cendres volcaniques d'un volcan. Mais découvrir que le nuage résultant pouvait rester électriquement chargé à plus de 1.200 kilomètres de distance était probablement inattendu...

La nuage de cendres de l'Eyjafjöll au-dessus de l'Ecosse le 19 avril 2010. Crédit : Esa

L'Eyjafjöll ne crache plus de cendres pour le moment mais ça ne suffit pas pour dire que l'éruption est terminée. De plus, les géophysiciens et les volcanologues craignent le réveil du Katla, bien plus redoutable et dont les éruptions ont toujours suivi celles de l'Eyjafjöll.

On ne pourra plus contempler, comme le faisaient certains à partir d'un hélicoptère, les éclairs zébrant le panache de cendres craché par le volcan. Le phénomène est bien connu et il était impressionnant lors des éruptions du volcan St Helens, comme l'avaient constaté Maurice et Katia Krafft.

L'explication du phénomène est simple puisqu'il s'agit d'une conséquence directe de la triboélectricité, c'est-à-dire le fait que certains corps se chargent en électricité statique lorsqu'on les frotte. En l'occurrence, ce sont les forces de friction entre les particules de cendres dans un panache volcanique qui provoquent des séparations de charges suivies du déclenchements d'éclairs.

L'année dernière, Giles Harrison et Joseph Ulanowski avaient utilisé des ballons sondes pour examiner de plus près les nuages de poussières issus des déserts et avaient montré que des nuages de ce type au Koweït et au large de la côte ouest de l'Afrique se chargent électriquement spontanément du fait des effets triboélectriques. Des études de ce genre sont intéressantes car ces charges dans les nuages influencent le comportement des poussières ainsi que l'occurrence des pluies.

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Une vidéo prise depuis un hélicoptère et montrant les éclairs dans le panache de cendres, aujourd'hui disparu, du volcan islandais. Crédit : TheAmoShow

Les nuages se chargent d'eux-mêmes en électricité

Que donneraient les mesures à l'aide d'un ballon similaire dans les nuages de cendres volcaniques ? Ceux crachés par l'activité de l'Eyjafjöll étaient une bonne occasion de le savoir. Les deux chercheurs ont pu mettre leur idées en pratique au-dessus de l'Ecosse, à plus de 1.200 kilomètres de distance du panache du volcan islandais.

Equipé d'une électrode pour mesurer les densités de charges dans un nuage, le ballon pouvait aussi mesurer la concentration et la taille des particules de cendre par diffusion de rayon laser.

En entrant à une altitude d'environ 3,7 km dans le panache, d'une épaisseur de 500 m, les instruments du ballon ont montré que la densité de charge y était assez uniforme. Avec un diamètre moyen d'environ 1,4 micron, les cendres y atteignaient une concentration de moins de 100 particules par centimètre cube.

Grâce à ces informations, les physiciens ont calculé qu'il ne faudrait que 7 minutes aux nuages pour se décharger. Or ces derniers provenaient d'un panache émis 32 heures auparavant, ce qui excluait l'hypothèse de charges résiduelles qui auraient survécu grâce à des conditions particulièrement favorables.

D'une façon ou d'une autre, les nuages se chargeaient d'eux-mêmes. L'explication la plus probable est là encore liée à un effet triboélectrique. Le phénomène n'est pas anecdotique car de telles charges pourraient poser des problèmes aux équipements électriques des avions. Un article publié dans Environmental Research Letters expose en détail la découverte des géophysiciens.

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