Publi¨¦ le 9 mars 2022 – Mis ¨¤ jour le 3 avril 2023

Br¨¨ve scientifique

Les nu¨¦es ardentes sont des ¨¦coulements chauds et rapides de roches volcaniques et de gaz. Elles repr¨¦sentent une menace majeure pour les populations vivant ¨¤ proximit¨¦ de volcans explosifs, comme l¡¯atteste l¡¯¨¦ruption de la Montagne Pel¨¦e de 1902. Les m¨¦canismes ¨¤ l'origine de la s¨¦paration entre la partie concentr¨¦e (l¡¯¨¦coulement pyroclastique) et la partie dilu¨¦e (la d¨¦ferlante pyroclastique), ainsi que le comportement tr¨¨s fluide et la mobilit¨¦ remarquablement ¨¦lev¨¦e de la partie concentr¨¦e ne sont toujours pas compris. Gr?ce ¨¤ des observations de terrain des effondrements du d?me de lave du volcan Merapi (Indon¨¦sie), des exp¨¦riences en laboratoire et des mod¨¦lisations num¨¦riques, nous proposons un mod¨¨le qui unifie et explique ces m¨¦canismes. Notre mod¨¨le indique que tout s¡¯explique par la chute de fines particules volcaniques sur une topographie abrupte et irr¨¦guli¨¨re. L'air ambiant pi¨¦g¨¦ entre les particules pendant la chute cr¨¦e ¨¤ la fois la d¨¦ferlante pyroclastique en s¡¯¨¦chappant quand le m¨¦lange touche le sol et en entrainant les particules les plus fines et induit une grande fluidit¨¦ dans l¡¯¨¦coulement pyroclastique en augmentant la pression de gaz interstitiel qui limite les frottement inter-particulaires. Nos conclusions alertent sur l'importance de la topographie et de ses variations pour estimer la capacit¨¦ destructrice des nu¨¦es ardentes et mieux g¨¦rer les risques ¨¦ruptifs.

M¨¦canisme de fluidisation de l¡¯¨¦coulement pyroclastique et gen¨¨se de la d¨¦ferlante pyroclastique par des cycles successifs de fluidification-¨¦lutriation sur les pentes volcaniques les plus raides.
M¨¦canisme de fluidisation de l¡¯¨¦coulement pyroclastique et gen¨¨se de la d¨¦ferlante pyroclastique par des cycles successifs de fluidification-¨¦lutriation sur les pentes volcaniques les plus raides. - M¨¦canisme de fluidisation de l¡¯¨¦coulement pyroclastique et gen¨¨se de la d¨¦ferlante pyroclastique par des cycles successifs de fluidification-¨¦lutriation sur les pentes volcaniques les plus raides.

 

Remerciements

Les installations sur le terrain et les exp¨¦riences de laboratoire ont ¨¦t¨¦ financ¨¦es par le projet ANR Domerapi (ANR©\12©\BS06©\0012), le Laboratoire d¡¯Excellence ClerVolc (publication num¨¦ro 523), le Laboratoire Magmas et Volcans (LMV), l¡¯Observatoire de Physique du Globe de Clermont-Ferrand (OPGC), l¡¯Institut de Recherche pour le D¨¦veloppement (IRD), l¡¯Observatoire du Merapi (BPPTKG/CVGHM) et le site instrument¨¦ VELI.