Eruption du volcan Krakatau et tsunami à Java et Sumatra: un lien possible mais pas sûr (mis à jour: mais confirmé finalement; x2)

Mais que vois-je dans les journaux aujourd'hui? Un tsunami causé par l'éruption à l'Anak-Kratakau? Oulààààà!!! Pas trop vite!! On fait le point.

Je ne suis pas chez moi et mon temps (et la qualité) de connexion est limité mais  l'actu des dernières heures ne m'a pas échappé, en particulier parce que le photographe Oysten Andersen (nous nous suivons mutuellement sur twitter) a fait passer des informations en temps quasi réèl du fait qu'il était sur l'une des plages impactées par l'arrivée du tsunami, côté Java. Mais il me faut un peu de temps pour assimiler les infos concernant cette situation un peu particulière, et aller en chercher d'autres en dehors des réseaux sociaux.

Alors quid des faits? Car il ne faudrait pas en oublier et certains faits sont à mettre dans la balance, qui sont, d'après ce que j'ai vu, systématiquement oubliés (et j'ai envie de dire: c'est normal vous allez voir).

Les faits visibles et directement accessibles par tous

- une série importante de vagues est venue frapper les côtes de Java et Sumatra dans la nuit du  22 au 23 décembre, vers 21h30 (heure locale), alors que tout semblait paisible. Pour le moment il ne semble pas y avoir de témoignage de secousse sismique importante, qui aurait déclenché ces vagues. La surprise et l'occupation de plusieurs plages par des habitations ou des rassemblements festifs explique que le bilan soit lourd et s'alourdisse encore avec le temps, en particulier à Tanjung Lesung et Anyer (Java) et Kalianda (Sumatra). Actuellement il fait état de 35 décès, 115 blessés et une dizaine de bâtiments endommagés.

- les vagues ont eu lieu en période de très forte marée (lune pleine). Il est peu probablement que cela soit un facteur déclenchant mais il s'agit d'un facteur aggravant quoi qu'il en soit.

- quelques heures avant que n'arrivent les vagues, une forte activité éruptive était observée (notamment par Mr Andersen) sur Anak Krakatau. Il s'agissait d'une activité explosive modérée mais soutenue, peut-être accompagnée de la mise en place d'une nouvelle coulée de lave sur le versant sud-sud-ouest. Cette activité éruptive, magnifique, n'est pas inhabituelle dans le cycle éruptif entamé en juin, au cours duquel plusieurs coulées de lave ont eu l'occasion de se former.

Quelques heures avant l'arrivée des vagues, forte activité sur l'Anak-Krakatau au soir du 22 décembre. Image: Oysten L Andersen, retouchée par moi pour raisons pédagogiques.

Les faits moins visibles mais qui ont leur mot à dire dans cette affaire*

- la topographie sous-marine du Détroit de la Sonde est marquée par une différence assez importante entre sa partie nord-est, plutôt plate couverte de dépôts de sédiments, et sa partie sud-ouest, qui plonge littéralement dans les abîmes de l'Océan Indien. La limite entre ces deux zones est une pente forte, elle-aussi couverte de sédiments.

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Dualité de la topographie sous-marine (Bathymétrie) du détroit de la Sonde. Image: Google Earth

-la topographie sous-marine du Krakatau est dominée par la caldera (trou) formé  lors de l'éruption paroxysmale de 1883. L'activité éruptive qui a repris par la suite a construit le cône actif actuellement (Anak-Krakatau**) sur le bord nord-est de cette caldera. Cela entraîne une instabilité chronique, structurelle, de l'Anak-Krakatau au fur et à mesure qu'il grandit.

La bathymetrie du Krakatau montre bien la caldera de 1883 et le cône d'Anak-Krakatau, qui la borde. Image: Giachetti et al, 2012

Les conséquences d'une telle instabilité ont été étudiées, entre autres, par Thomas Giachetti, Raphaël Paris et Karim Kelfoune dans une publication parue en 2012 dans le Geological Society London Special Publications. Ils simulaient dans cet article l'effondrement du flanc sud-ouest d'Anak-Krakatau dans la caldera et les vagues qui étaient alors produites: elles impactaient durement les villes et villages de Java et Sumatra, notamment Anyer et Kalianda.

Bien!

Maintenant: qu'est-ce qui a causé les vagues hier? Concrètement? Personne ne le sait. Et à ce titre, le titre (désolé de la répétition) de l'article du journal "Le Monde" de ce matin: " un tsunami provoqué par une éruption volcanique" n'est pas pertinent car il sous-entend un lien certain.

Est-ce que l'activité éruptive peut-être la cause? En tant que telle non. Ce n'est pas l'éruption observée ce soir-là qui est la cause directe mais il peut y avoir un lien entre les vagues et Anak-Krakatau. Ce lien est simple: depuis le mois de juin d'assez nombreuses coulées de lave, en partie sous-marines, se sont accumulées sur le versant et la zone côtière sud-ouest de l'île Anak-Krakatau. Or il est connu que ce versant est instable, du fait de la présence de la caldera de 1883 sous l'eau. L'accumulation rapide (quelques mois) de coulées successive peut créer une plate-forme relativement instable. Il n'est donc pas inenvisageable*** qu'une partie sous-marine de la plate-forme se soit décrochée hier soir, générant les vagues. Cela explique entre autre l'absence de sismicité ressentie.

Pourquoi alors ne pas faire le lien avec l'éruption observée hier? Parce que ce décrochement aurait pu se produire aussi hors de toute activité éruptive, l'instabilité de la plate-forme étant chronique. Par contre le fait qu'une éruption soit en cours peut-être un facteur favorisant l'instabilité. En effet: l'éruption produit une sismicité locale (pas intense et pas à même de causer directement les vagues) qui peut, à force,  déstabiliser la plate-forme de coulées sous-marine. Un peu comme si on tapotait doucement une planche avec un tas de sable: cela rend le tas instable et il s'étale lentement.

MAIS!!! Le fait qu'un lien avec Anak Krakatau soit possible ne le rend pas obligatoire!! Ce n'est pas parce que le volcanisme est fascinant, que ça impressionne te que les photos sont belles  que c'est forcément la cause des vagues et des destructions qu'elles ont produits.Une autre possibilité, non volcanique, peut-être envisagée à ce stade.

La bathymétrie du Détroit de la Sonde, est marquée, comme on l'a vu plus haut, d'une zone de séparation entre les grands fonds de l'Océan Indien (plus de 1000 m) et les "petits fonds" (environ 100 m max) de la partie nord-est en direction de la Mer de Java. Cette séparation est faite d'un talus très pentu, constitué de sédiments accumulés. Or il existe un phénomène naturel assez impressionnant, capable de générer des tsunamis mais passant inaperçu: les courants de turbidité. Ils se produisent lorsqu'une volume important de sédiments se décroche de ces pentes et va se déposer dans les abysses. Ce phénomène peut générer des vibrations sismiques, mais probablement pas assez forte pour être ressenties sur la côte.

DONC! On se retrouve avec au moins 2 possibilités totalement différentes:

- l'une volcanique**** avec des coulées de lave accumulées en une plate-forme sur une topographie instable et qui s'effondre.

- l'une totalement sédimentaire, avec une masse de sédiments accumulés sur une pente forte, et qui s'effondre.

Les deux peuvent générer des vagues. Les deux peuvent expliquer l'absence de forte sismicité ressentie avant les vagues.

À ce stade, je n'ai personnellement aucun moyen de me faire une idée pour l'une ou pour l'autre. J'ai tout de même croisé une information du PVMBG qui, dans son bulletin publié aujourd'hui, précise qu'aucun effondrement n'a été enregistré sur le volcan par les réseaux de sismomètres...Mais il faudra toutefois déjà faire une cartographie précise des dégâts pour tenter éventuellement d'identifier le point de départ des vagues. Gageons toutefois que si un effondrement sédimentaire sous-marin a eu lieu dans la zone géographique la plus proche du Krakatau, il sera difficile de savoir précisément quelle fut, de la masse volcanique ou de la masse sédimentaire, la source de cette catastrophe.

Bilan de tout ce post? On va attendre un peu que les données finissent d'être récoltées, soient analysées, que les scientifiques démêlent les choses du mieux possible et nous livrent leurs conclusions. Après, et seulement après, on pourra faire circuler l'information sur la cause de ces vagues.

Mise à jour, 16h35

Le but du post ci-dessus était de rappeler qu'avant tout il faut ne faut pas se laisser envahir par une idée et considérer d'emblée qu'il s'agit de la bonne. Mais lorsque les données sont claires, il faut savoir trancher en faveur de la bonne hypothèse et laisser tomber sans  regrets les autres.
Il se trouve qu'alors que j'étais en famille, je gardais un oeil sur les réseaux sociaux pour tenter de savoir si des images récentes du volcan étaient faites ou non, histoire de voir si la source des vagues pouvait être Anak Krakatau ou pas. Et ben j'ai pas été déçu, et photo Fab, dans les commentaires, à fait passer le lien (et je l'en remercie!) où il y a les images qui circulent sur les réseaux sociaux depuis tout à l'heure.

Il est maintenant clair, au vu de ces images absolument spectaculaires, que l'origine des vagues est bien le cône d'Anak Krakatau et pas un autre site du Détroit de la Sonde. Exit donc l'hypothèse sédimentaire.


Mais ce n'est pas l'éruption en tant que telle qui est la cause directe, ni même la plate-forme de  coulées. Exit donc l'autre hypothèse du post ci-dessus.

Car c'est toute une partie du cône d'Anak Krakatau qui a disparu dans les eaux du Détroit de la Sonde. Pour être plus précis c'est la partie sud-ouest du cône qui s'est désagrégée en mer, s'effondrant dans la caldera sous-marine de 1883. Le scénario modélisé par Giachetti et al en 2012 s'est en fait réalisé! Et vous noterez que les modélisations de 2012 ont permis à l'époque d'identifier des villages qui seraient impactés.....et qui ont été impactés effectivement hier.

Modélisation numérique de l'amplitude des vagues produites par un effondrement d'Anak Krakatau. Image: Giachetti et al, 2012.

Donc oui: les modélisations, si elles sont correctement faite et si les paramètres ont bien identifiés, ont une valeur certaine dans l'anticipation de nombreux problèmes.

L'activité éruptive se poursuit, mais dans la zone effondrée (caldera d'avalanche). Image: Dicky Adam Sidiq/Kumparan

Caractéristiques de l'activité surtseyenne, les surges (base surges), écoulements pyroclastiques "froids" et humides. Image: Dicky Adam Sidiq/Kumparan

La brusque disparition d'une partie du cône volcanique a provoqué un réajustement des contraintes dans l'édifice, ce qui a eu pour conséquence quasi immédiate de permettre au point de sortie du magma de se décaler vers la cicatrice d'avalanche: le magma sort donc sous l'eau.

Juste pour être clair: l'éruption a-t-elle changé d'intensité? Non dans le sens où probablement le débit du magma est peu ou prou le même qu'hier.

Mais est-ce que l'éruption a changé de nature? Oui, car le magma qui sort directement à l'air libre (éruption magmatique) ne se refroidit pas de la même manière que la magma qui sort sous l'eau (éruption phréatomagmatique).

Je ne vais pas ici entrer dans le détail mais le style de l'éruption dépend notamment de l'épaisseur d'eau qu'il y a au-dessus du point de sortie du magma. Si elle est assez importante (quelques mètres et plus disons)  l'activité est dite surtseyenne (référence à l'éruption qui a permis la construction de l'île Surtsey en 1963, en Islande). Cette activité se manifeste par des explosions dont les panaches sont caractéristiques: chargés de cendres soires et de volutes de "vapeur" d'eau blanches. Ces panaches sont lourds, humides et retombent sur la surface de l'eau formant un type particulier d'écoulement pyroclastiques, les surges ou base surges, qui sont un danger important à proximité de la zone d'éruption.

Cette situation est absolument incroyable car je n'ai pas souvenir qu'une activité surtseyenne ait eu lieu à Anak Krakatau depuis la phase qui, dans les années 1920-1930, a vu le cône sortir de l'eau. Il est clair que pour les touristes, volcanophiles ou non, qui vont sur place et connaissaient bien le cône, le changement va être brutal.

Le bilan humain, lui, continue de s’alourdir malheureusement: le chiffre de 222 décès circule maintenant...

Enfin, je crois qu'il faudrait préciser que c'est à partir du moment où ces images ont commencé à circuler que les médias auraient dû commencer de titrer quelque chose comme: "Un morceau du volcan Anak Krakatau s'effondre en mer et forme des tsunamis".
Histoire de dire les choses de manière synthétique, oui, mais surtout telles qu'elles sont , ou sont connues, à un instant t.

Mise à jour n°2, 21h49

Avant d'aller au lit, une petite vidéo qui montre l'activité faite en photo et sur laquelle on voit bien l'effondrement du panache surtseyen et le développement, à la surface de l'eau, des volutes des surges.


Sources: Oysten-L-Andersen; PVMBG; BNPB; Giachetti et al "Tsunami hazard related to a flank collapse of Anak Krakatau Volcano, Sunda Strait, Indonesia", 2012, in Geological Society London Special Publications

* C'est eux qu'on oublie systématiquement

**qui n'est pas un volcan différent de Krakatau mais juste l'un des cônes de Krakatau, il y en a eu d'autres avant que l'humanité ne fasse connaissance de l'endroit.

*** plus: ça serait une erreur de ne pas l'envisager

**** ou plutôt volcano-sedimentaire puisqu'à partir du moment où une masse de roches, même des laves récentes, est remobilisée, transportée et redéposée plus loin, c'est un processus sédimentaire.