L'archipel Hawaiien - Big Island : le Mauna Loa

                     Mauna Loa, volcan-bouclier - © Carole et Frédéric Hardy 2011

  La silhouette massive du Mauna Loa s’accorde bien avec sa classification en tant que le plus grand volcan actif au monde : 4.170 mètres au dessus du niveau de la mer, 9.000 mètres au dessus du plancher océanique … sans compter le fait que le plancher océanique est déprimé sous le poids du volcan de quelques 8.000 mètres.

Il occupe la moitié de la surface de Big Island.

La masse sombre du Mauna Loa sur cette image Landsat en vraies couleurs ; on y distingue bien les deux zones de rift, en arêtes - courtesy of Hawaii Land Cover Analysis project, NOAA Coastal Services Center.

Cinder cone et coulée "aa" dans la caldeira du Mauna Loa -  © Carole et Frédéric Hardy 2011

                                         © Carole et Frédéric Hardy 2011

Son sommet est coupe par la caldeira Mokuaweoweo, large de 2,4 sur 4,8 km., elle-même située dans une ancienne caldeira large de 6 km.sur 8. Depuis la caldeira, deux zones de rift, orientées respectivement ENE et SO, définissent la crête de cette grande montagne, aux pentes peu marquées et régulières, caractérisant les volcans-boucliers.

Trois cratères-puits circulaires se sont formés par effondrement la long de la zone supérieure de rift SO. : respectivement depuis la caldeira, le puit sud, le puit Lua Hohonu et le puit Hua Hou.

  Mauna Loa - la caldeira Mokuaweoweo et les trois pit crater - photo Peterson / USGS 1975

La croissance du Mauna Loa a été courte et rapide : 600.000 ans à 1 Ma.

Deux des avalanches de débris documentées parmi les plus récentes ont voyagé sur près de 100 km. depuis le point d’émission. La seconde  des avalanches appelées Alika est datée de 150.000 ans.

Son taux de croissance a diminué au cours des derniers 100.000 ans, mais nonante pour cent de la surface du volcan est couverte de laves basaltiques vieilles de moins de 4.000 ans. (Lockwood et Lipman 1987). Deux grandes périodes d’activité de 750 ans, séparées par la formation de la caldeira, sont responsables chacune de la couverture d’un quart de la surface du volcan.

 Les laves fluides recouvrent le plancher de la caldeira -  © Carole et Frédéric Hardy 2011

Sur base d’une analyse de 200 coulées, les géologues ont prouvé que la volcan s’est comporté de différentes façons, tant en place qu’au cours du temps : lorsque les éruptions sommitales deviennent plus importantes et fréquentes, on remarque que l’activité éruptive des rift zones décline. Un modèle cyclique a été proposé avec un ratio de 2.000 ans pour chacun d’eux.

Depuis le début, il y a 2.000 ans, de la plus récente période d’activité sommitale intense, le Mauna Loa est sur le point de basculer vers une période d’activité couplée à l’existence d’un lac de lave, construction de bouclier, augmentation des débordements sommitaux et diminution des éruptions en zones riftales.

Toujours bien actif, on dénombre 33 éruptions depuis 1843, date de la première éruption historique documentée. 

La rive est du pit crater Sud, qui coupe la paroi de la caldeira Mokuaweoweo et les coulées de lave  de 1949; elles ont recouvert la moitié sud de la caldeira, couvert le plancher du pit crater et les flancs sur 9 km. - photo Richard Fiske 1966 / Smithsonian inst.

La dernière crise éruptive du Mauna Loa a eu lieu entre le 25 mars et le 15 avril 1984. Après de nombreux séismes rapprochés, l'éruption démarre dans la caldeira Mokuaweoweo, où plusieurs coulées apparaissent au fur et à mesure dans la zone sommitale (A), puis sur les fractures au nord-est (B). Le 25 amrs, à 9h10, des fontaines de lave jaillissent à une hauteur de 50 mètres et alimentant une coulée (C) qui voyage sur 5.000 m. sur le flanc sud-est.

                                   Photos des coulées de lave du 26.03.1984 - doc. HVO

             Sur la photo du dessus, l'échelle est donnée par une personne en chemise claire.

Dans l'après-midi du 25, une fissure s'ouvre à 2.850 m. d'altitude, et quatre coulées (D) se déversent sur le flanc nord-est du volcan, à des vitesses comprises entre 90 et 215 km/h. pour les plus rapides. Elles restent actives durant trois semaines.

Le 29 mars, la coulée (E) se propage rapidement, canalisée par un tunnel de lave; elle parcourt 29 km. dans la journée, menaçant Hilo à seulement 6,5 km. du front de coulée.

Suite à l'effondrement du tunnel, la lave se retrouve en surface, dans la coulée F. Le 5 avril, une coulée sort de la fissure G, dont le parcours est entravé par les précédentes coulées. L'éruption prend fin le 15 avril... 225 millions de m³ de lave auront été émis.

De suite après l'éruption de 1984, le volcan a subi un phénomène inflatoire, suivi d'une décade de déflation.

Les zones de risques de coulées de lave sur le Mauna Loa (risque max : violet / risque niv.2 : rouge / risque niv.3 rose / etc )- les coulées émises depuis 150 ans sont en teinte grise et datées. - Carte HVO.

 Mi 2002, l'inflation reprend juste après un essaim de séismes LP. Un essaim plus important en fin 2004 a précédé un accroissement de cette inflation. Elle ralentit en 2006, cesse en fin 2009 pour reprendre doucement fin 2010.

Volcanisme de type hawaïen :

Ce point chaud est caractérisé par la remontée d'un magma  très pauvre en silice, donnant en surface des laves basaltiques extrêmement fluides, généralement de type pahoehoe ou aa (*). Ces laves, émises par le Mauna Loa au niveau du rift orienté sud-ouest - est-nord-est et passant par la caldeira sommitale, lui ont donné sa forme typique de volcan-bouclier aux pentes très peu marquées et régulière.

Formant des fontaines et des lacs de lave au moment de leur sortie au cours d'éruptions majoritairement fissurales, ces laves donnent ensuite naissance à de grandes coulées progressant parfois jusqu'à la mer en empruntant des tunnels de lave, ce qui lui permet de conserver sa température très élevée qui atteint 1 200 °C.

                                                        © Carole et Frédéric Hardy 2011

              Mauna Loa - Tunnels de lave superposés -  © Carole et Frédéric Hardy 2011

Bouchon de lave - terminaison de coulée "en orteil" - © Carole et Frédéric Hardy 2011

Tunnel de lave en partie effondré ... un des danger de la marche sur les coulées pahoehoe, leur toit étant, par places, fragile -  © Carole et Frédéric Hardy 2011.

 Au bout de quelques jours, l'activité volcanique se concentre généralement sur un seul cratère.

Avec celles du Kilauea, les éruptions du Mauna Loa ont servi à définir le type hawaïen, caractérisé par l'émission de coulées de lave fluide, la formation de lacs et de fontaines de lave, le tout rarement accompagné d'explosions violentes.

Doc. Sémhur.

Le Mauna Loa joue un rôle majeur sur le climat local : les alizés soufflent d’est en ouest ; le versant oriental du volcan , exposé au vent ascendant, reçoit beaucoup de précipitations qui permet le développement d’une végétation luxuriante. Le versant occidental, protégé par la hauteur du volcan, qui bloque les nuages suite à un phénomène d’inversion, jouit d’un climat plus sec.

Au dessus de 3.000 mètres, les basses températures entrainent des chutes de neige ; on considère le sommet comme une région péri-glaciaire, où les cycles gel/dégel façonnent le paysage.

            Oxydation et couleur des laves du Mauna Loa -  © Carole et Frédéric Hardy 2011 

(*) : Pour les laves effusives formées à l'air libre, on distingue principalement deux types qui portent en volcanologie les noms que leur avaient déjà donnés les hawaïens:

- aa : pour les coulées de lave rugueuse et chaotique qui forment en se refroidissant des étendues difficiles à parcourir (du mot hawaïen ’a’a  aux significations multiples : "rocailleux", "brûler", "braver", etc. - ou simple et douloureuse onomatopée).

- pahoehoe : (se prononce pa hoï hoï) pour les coulées de lave fluide qui se refroidissent en formant une surface lisse "que l'on peut parcourir "pieds nus" (du mot hawaïen pahoehoe qui signifie "lisse et doux") 

Sources :

- HVO - Mauna Loa - link

- HVO / USGS - 1984 eruption of Mauna Loa volcano - link