Le volcanisme sous-marin : 1 - le bassin Méditerranéen.

L'examen des volcans des Cyclades et en particulier du volcan sous-marin Kolumbo (Columbo) ont aiguillé mon intérêt vers le volcanisme sous-marin.

Dans un premier temps, le bassin Méditerranéen avec d'autres formations sous-marines : Empédocle, Marsili et ses collatéraux Palinuro, Vavilev et Magnaghi.
Ensuite le Kick'em Jenny dans l'arc des Caraïbes.
Le Loihi à Hawaï et le NW Rota-1 dans l'arc des Mariannes.

Commençons par le bassin Méditerranéen .

1. Empédocle et ses voisins :

 
C'est en effectuant des repérages aux environs de l'île engloutie de Ferdinandea, entre Pantelleria et Lampedusa, que Giovanni Lanzafame et son équipe de l'INGV ont remarqué la présence de longues colonnes de bulles sous-marines. En les suivant, ils ont découvert des sources de fumée appartenant à une structure volcanique en fer à cheval de 30 km. sur 25.
Le volcan fut nommé Empédocle du nom du philosophe grec qui serait mort en se jetant dans l'Etna. A peine baptisé, Empédocle est déjà devenu le plus grand volcan sous-marin d'Italie.
Empédocle fait partie des "Champs Phlégréens de la Mer de Sicile" dont les éruptions sont sous-marines, à l'exception de celles d'Empédocle ayant donné naissance à trois reprises à l'île de Ferdinandea (1701, 1831, 1863) qui se trouve pour le moment à 8 m. sous le niveau de la mer.
Treize volcans sont inclus dans une dépression profonde de 1.000 mètres : Anfitrite, Cimotoe, Empédocle, Galatea, Madrepore, Banc Narita, Banc de Pantelleria, Pinne, Banc Smyt I & II, Banc Terrible et Tetide.
Quatre éruptions de Pinne sont connues : 253 av. JC, 1846, 1867, et peut-être 1911.

2. Le bassin Tyrrhénien :

Une curieuse découverte au large du Marsili révèle une pollution au plomb:

L'eau de mer chauffée dans les évents hydrothermaux extrait naturellement les métaux des roches volcaniques à mesure qu'elle s'écoule en dessous de la surface océanique. Les sédiments des évents sont ainsi habituellement chargés de zinc, de fer, de plomb, de cuivre et d'autres métaux. La surprise ne vient pas du plomb en lui- même, mais de l'origine de ce plomb. À l'analyse il se trouve que nous sommes face à un plomb venu d'une mine située à Broken Hill, en Australie. Comment ce plomb est-il arrivé en méditerranée ? L'explication la plus vraisemblable est que ce plomb, importé en Europe, a été ajouté à l'essence utilisée dans les moteurs des voitures et rejeté à l'air libre. De là, il a regagné la mer via la pluie et les cours d'eau où il a cheminé jusqu'au Marsili Seamount pour réémerger via les évents hydrothermaux.

Pour les géologues, cette histoire singulière constitue le premier exemple flagrant d'une pollution des dépôts hydrothermaux due à l'activité humaine.

L'activité volcanique sosu-marine se manifeste aussi à Panarea, où des fumerolles sous-marines, connues depuis des lustres, ont repris vigueur en novembre 2002, data à laquelle des émanations gazeuses, odorantes pour certaines, furent observées à proximité d'ilots contigus, générés sans doute par une explosion phréatique mineure. Elles ont ensuite diminué d'intensité pour se renforcer de nouveau en 2004.

                     Les émanations gazeuses au large de Panaréa en 2002 - INGV in GVP.

La discontinuité de Mohorovičić, abrégée Moho, est la limite entre la croûte terrestre et le manteau supérieur de la terre. Entre la croûte continentale, ayant une épaisseur moyenne de 35 kilomètres (allant jusqu'à 75 km sous les chaînes montagneuses récentes) et la croûte océanique une épaisseur moyenne de 6 kilomètres, le Moho est en moyenne situé à 43 kilomètres de profondeur, avec d'importantes variations.

Cette discontinuité a été détectée pour la première fois en Croatie en 1909 par Andrija Mohorocicic, qui lui donna son nom. Elle est mise en évidence par une accélération brutale des ondes sismiques, les ondes primaires passant de 7 à 8 km/s. Cette accélération s'explique par un changement du milieu de propagation (en particulier la densité et la minéralogie changent), qui implique une réfraction, la croûte étant constituée majoritairement de basaltes si elle est océanique ou de granites si elle est continentale, alors que le manteau est fait de péridotite. C'est donc une discontinuité physico-chimique.

TOMOGRAPHIE SISMIQUE : La tomographie sismique est un outil géophysique utilisant les vitesses des ondes sismiques pour étudier les variations des températures à l’intérieur du globe terrestre. Son utilisation essentielle est la réalisation de la cartographie des hétérogénéités du manteau terrestre, très utile pour établir des liens entre la tectonique lithosphérique et la convection mantellique.