Les points chauds

La plupart des volcans se trouvent aux frontières des plaques tectoniques, le long des dorsales et des zones de subduction. Quelques-uns pourtant surgissent au milieu d’une plaque, comme Hawaï, au cœur du Pacifique, à des milliers de kilomètres de toute limite. Pour les expliquer, le géophysicien canadien John Tuzo Wilson a proposé en 1963 l’idée de points chauds, développée en 1971 par l’Américain Jason Morgan avec la notion de panache mantellique (voir volcans).

Comment fonctionne un point chaud ?

Le panache est quasi fixe par rapport au manteau profond, tandis que la plaque se déplace au-dessus. Résultat : le volcan actif finit par être emporté loin de la source, s’éteint, et un nouveau volcan se forme au-dessus du panache. Il en résulte un alignement de volcans de plus en plus vieux dans le sens du mouvement de la plaque, comme les marques laissées par un fer à souder sur une feuille qu’on déplace.

Hawaï, l’exemple type

La chaîne se prolonge vers le nord-ouest par une ligne d’îles et de monts sous-marins de plus en plus anciens, jusqu’à la chaîne de l'Empereur, qui atteint 70 à 80 millions d’années près des Kouriles. Le coude marqué entre les deux chaînes, vers 47 millions d’années, traduit un changement de direction du mouvement de la plaque pacifique, et peut-être un déplacement du panache lui-même.

Les volcans hawaïens sont des volcans boucliers aux pentes douces, formés de laves basaltiques très fluides. Le Mauna Kea culmine à 4 207 m au-dessus de la mer, mais mesure plus de 10 000 m depuis sa base sur le plancher océanique, plus que l’Everest. Le Mauna Loa est l’un des plus volumineux volcans de la planète.

La Réunion et le Piton de la Fournaise

L’île de La Réunion, dans l’océan Indien, est née d’un point chaud. Son volcan actif, le Piton de la Fournaise, est l’un des plus actifs du monde, avec des éruptions presque chaque année, surveillées par l’observatoire volcanologique de l’Institut de physique du globe de Paris. Le Piton des Neiges, plus ancien et éteint, est le point culminant de l’océan Indien (3 070 m).

Ce point chaud a une longue histoire : il y a environ 66 millions d’années, alors que l’Inde passait au-dessus, il a produit les trapps du Deccan, d’immenses empilements de coulées basaltiques couvrant une grande partie de l’Inde. Ces éruptions ont contribué, avec l’impact de la météorite de Chicxulub, à la crise de la fin du Crétacé qui a vu disparaître les dinosaures non aviens. La trace du point chaud se suit ensuite par les Maldives, les Chagos et l’île Maurice.

D’autres points chauds célèbres

Les estimations du nombre de points chauds varient, d’une quarantaine à plus d’une centaine selon les critères, car tous ne sont pas alimentés par un panache profond.

Les grandes provinces magmatiques

Lorsqu’un nouveau panache atteint la base de la lithosphère, sa « tête », large de plusieurs centaines à plus de 1 000 km, peut produire en moins d’un million d’années des millions de kilomètres cubes de lave. Ces grandes provinces magmatiques coïncident souvent avec des extinctions de masse, par les gaz rejetés (CO2, soufre) :

Le débat sur les panaches

L’existence des panaches profonds a longtemps été discutée. La tomographie sismique, qui cartographie la vitesse des ondes dans le manteau, a permis depuis les années 2010 d’identifier sous plusieurs points chauds, comme Hawaï, l’Islande ou La Réunion, de larges colonnes d’ondes ralenties s’étendant jusqu’à la base du manteau. D’autres points chauds pourraient avoir une origine moins profonde, liée à des fractures de la lithosphère ou à la convection du manteau supérieur.

Les traces laissées par les points chauds, supposés presque fixes, servent aussi de repère pour reconstituer le mouvement absolu des plaques dans le passé (voir tectonique des plaques).

Questions fréquentes

Pourquoi les volcans de point chaud sont-ils peu explosifs ?

Sous les océans, ils émettent des basaltes fluides, pauvres en silice, d’où des coulées de lave plutôt que des explosions. Sur les continents, comme à Yellowstone, le magma peut fondre la croûte riche en silice et produire au contraire des éruptions extrêmement explosives.

Yellowstone va-t-il exploser bientôt ?

Rien ne l’indique. L’observatoire du volcan de Yellowstone, géré par l’USGS, ne relève aucun signe d’une éruption imminente. La probabilité d’une super-éruption au cours d’une année donnée est extrêmement faible.

Le Massif central est-il un point chaud ?

Le volcanisme du Massif central, dont la chaîne des Puys, est lié à une remontée du manteau sous la région, parfois décrite comme un petit panache ou une anomalie thermique. Son origine exacte, liée aussi à l’extension de l’Europe de l’Ouest depuis environ 35 millions d’années, est encore discutée.