Laboratoire Matière et Systèmes Complexes

Dynamique des Panaches volcaniques : stabilité et remontée dans l’atmosphère.

Pr Edouard Kaminski Institut de physique du globe de Paris - Université Paris Diderot -Sorbonne Paris Cité - Equipe Dynamique des fluides géologiques

Les panaches volcaniques dits "Pliniens" sont produits lors des éruptions explosives des volcans de zones de subduction. Manifestations volcaniques les plus intenses à la surface de la Terre, les éruptions Pliniennes peuvent produire des avalanches pyroclastiques extrêmement dangereuses - comme dans le cas de l’éruption de 79 du Vésuve et la destruction de Pompei - où injecter dans la stratosphère des poussières et des gaz volcaniques pouvant modifier le climat mondial - comme dans le cas du Pinatubo en 1991. D’un point de vue physique, les panaches volcaniques peuvent être décrits comme des jets turbulents forcés affectés par une inversion des forces de flottabilité au cours de leur remontée. L’évolution de la flottabilité affecte en retour l’efficacité de l’entrainement turbulent de l’air ambiant dans le panache volcanique. En fonction du flux de masse à la source, l’entrainement turbulent joue un rôle majeur, d’une part, dans la stabilité du panache, et, d’autre part, dans sa capacité à atteindre la haute atmosphère. Le but de ce séminaire sera d’illustrer ces quelques aspects de la dynamique des panaches volcaniques en présentant une théorie adaptée du formalisme Taylor et reliant entrainement turbulent et flottabilité, quelques expériences de laboratoire permettant de la valider, et quelques implications pour des éruptions historiques et la gestion des risques volcaniques.